Come la scienza lavora per migliorare l’aria

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Il meteo in questi giorni, con nevicate abbondanti in Italia e in Europa, mette a dura prova la nostra vita quotidiana: ma se da una parte provoca problemi di varia natura, dall’altra rende l’aria più respirabile, soprattutto quando la qualità di quella che respiriamo si paga con la nostra pelle, letteralmente.

Basta scorrere il rapporto Qualità dell’aria in Europa 2016, il risultato delle analisi del periodo che va dal 2000 al 2014 in più di 400 città europee.

La lettura è sconcertante: lo smog, in primis il particolato, provoca 467mila morti premature l’anno, secondo i dati del rapporto dell’Agenzia europea per l’ambiente (Eea). Le vittime dell’ozono sono 17mila, e quelle del biossido di azoto (NO2), dovuto agli scarichi delle auto – in particolare dai veicoli diesel – ma anche da impianti di riscaldamento, centrali per la produzione di energia e un ampio spettro di processi industriali, sono 71mila. I nuovi limiti della UE alle emissioni inquinanti sono stati stabiliti per il periodo che va dal 2020 al 2030: tra questi anche gli ossidi di azoto (NOx, i sottoprodotti che si sviluppano durante una combustione), che per l’Italia devono essere il – 65% di quelli attuali.

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impatti dell’inquinamento dell’aria sulla salute (fonte EEA, WHO, Eurobarometer)

Per capire come si sta lavorando per migliorare la qualità dell’aria, abbiamo incontrato Isabella Nova, professore associato di Chimica Industriale e Tecnologica al Politecnico di Milano con numerose pubblicazioni alle spalle e autrice di brevetti innovativi sulla riduzione delle emissioni inquinanti. Il suo nome appare nel database 100esperte.it, piattaforma che raccoglie nomi e curricula di esperte di varie discipline, presentata al pubblico durante il Festival della Scienza di Genova, a Palazzo Ducale, lo scorso mese di novembre. La scienziata, con un curriculum di tutto rispetto, lavora nel Dipartimento di Energia dell’Università, precisamente nel Laboratorio di Catalisi e Processi Catalitici (lccp.polimi.it) dove si svolgono attività di ricerca focalizzate sulla catalisi applicata a temi riguardanti la conversione dell’energia, la protezione ambientale e la produzione sostenibile di composti chimici.

isabella nova

isabella nova

“Ho letto il rapporto, e trovo il dato disarmante. Anche se negli ultimi decenni sono stati fatti molti passi avanti nell’ambito del controllo di emissioni inquinanti derivanti da processi di combustione, tra i quali centrali di potenza e veicoli, molto si può ancora migliorare”.

Che cosa sta facendo la ricerca in questo senso?

“La ricerca continua a sostenere lo sviluppo di tecnologie innovative: capaci di migliorare le prestazioni dei sistemi di controllo in termini di abbattimento di sostanze inquinanti, capaci di diminuire i costi relativi all’implementazione commerciale delle tecnologie e la loro capillare diffusione”.

Quali risultati sono stati raggiunti oggi? Come si applicano nella realtà quotidiana?

“A partire dagli anni ‘70 sono state sviluppate e applicate tecnologie in grado di minimizzare la formazione di specie inquinanti durante i processi di combustione, quali NOx, SOx e particolato, e/o in grado di rimuovere tali specie dai gas di combustione. Tali sistemi vengono utilizzati sia per le fonti stazionarie, quali centrali di produzione di energia, sia per le fonti mobili, quali veicoli.

Nella realtà quotidiana, i cittadini non vedono nulla: i gas contenenti le specie inquinanti vengono trattati prima della loro immissione in atmosfera.

L’effetto positivo determinato dall’utilizzo sempre più diffuso delle tecnologie è supportato dai dati relativi all’inventario delle emissioni, che mostrano come complessivamente negli anni la presenza in atmosfera delle specie inquinanti derivanti da processi di combustione siano radicalmente diminuite”.

Che cosa serve per arrivare a una situazione ottimale?

“Relativamente al settore mobile, attualmente ci sono due grosse sfide da affrontare. La prima riguarda la bassa temperatura: le tecnologie installate a bordo dei veicoli sono basate sull’utilizzo di sistemi catalitici (le marmitte catalitiche) che sono, purtroppo, in grado di funzionare solo a partire da 150-170°C; questa temperatura, tuttavia viene raggiunta solo dopo alcuni minuti di funzionamento del motore. Quindi, durante la cosiddetta fase di avviamento del motore, o cold start, di fatto non si ha abbattimento di sostanze inquinanti. E il contributo di questa fase può arrivare al 70% delle emissioni complessive misurate durante il ciclo di omologazione. In questo contesto si stanno muovendo attualmente le attività ricerca, focalizzate sullo sviluppo di sistemi catalitici che possano efficacemente lavorare anche a temperature più basse, o sullo sviluppo di sistemi alternativi in grado di catturare le specie inquinanti alle basse temperature, per poi rilasciarli quando le temperature si alzano in modo che i sistemi catalitici possano efficacemente operare la loro riduzione.

Un altro problema è legato ai cicli di omologazione. È stato recentemente evidenziato come essi non siano in grado di riprodurre condizioni di guida realistiche; questo comporta che, nonostante il veicolo abbia la più aggiornata certificazione (Euro 6 per l’Europa), possa essere fonte di emissioni maggiori di quanto atteso”.

Quali sono i suoi prossimi obiettivi?

“I miei prossimi obiettivi sono sicuramente in linea con le esigenze sopra menzionate. In particolare le attività che stiamo conducendo presso i laboratori di Catalisi e processi Catalitici del dipartimento di energia al Politecnico di Milano (LCCP, lccp.polimi.it) riguardanti le tecniche di post trattamento di emissioni inquinanti derivanti da processi di combustione, in collaborazione con case automobilistiche (e.g. Daimler, FPT) e società produttrici di catalizzatori (e.g. Johnson Matthey), si focalizzano sullo sviluppo di nuovi sistemi catalitici attivi da temperatura ambiente. Lo studio sperimentale è affiancato dallo sviluppo di modelli matematici in grado di simulare il comportamento dei sistemi di post trattamento a bordo di veicoli; l’utilizzo dei modelli di simulazione, infatti, permette di velocizzare l’ottenimento di risultati, diminuendo i tempi delle attività di ricerca e i costi a essa associati”.

Ringraziando la professoressa Nova, ci auguriamo che si arrivi molto presto al traguardo di questo percorso intrapreso: i numeri sull’emergenza smog possono aumentare nei mesi invernali, se non ci aiuta il meteo che con vento, pioggia e neve “pulisce” l’aria…

 

 

Author: Maddalena Stendardi

Giornalista, ho iniziato a lavorare nelle riviste di viaggio molti anni fa, ed è stato subito amore! Mi sono poi interessata di benessere ed ecologia e ho sommato queste passioni nella mia creatura: Ecoturismonline. Mi piace andare lontano, prima di tutto con la mente, proiettando nel futuro idee e progetti, e poi con le mie gambe, che mi permettono di fare parecchia strada, in ogni condizione.

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