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giovedì 19 dicembre 2013

La legna peggiora la qualità dell'aria: idrocarburi policiclici aromatici

FIGURA 1 Andamento delle emissioni di IPA, diossine e furani (fatto cento le emissioni del 1990)

La quantità di Idrocarburi Policicicli Aromatici (IPA) immessi nell'atmosfera del nostro Paese sono in continua crescita, con un'impennata cominciata nei primi anni del 2000. Nel 2010 si è registrata un aumento del 50%, rispetto ai valori stimati nel 1990.
In quantità assoluta gli IPA prodotti annualmente sono passati da 98,8 tonnellate nel 1990 a 152,6 tonnellate nel 2010.

E' una notizia preoccupante per tre motivi:
  • è un fenomeno in controtendenza, rispetto al progressivo calo di molti altri inquinanti, quali , ad esempio diossine e furani, dimezzati negli ultimi venti anni (Figura 1)
  • nella famiglia chimica degli IPA si trovano potenti cancerogeni riconosciuti pericolosi per la salute umana
  • il fenomeno appare fuori controllo
Nel rapporto 2012 dell' ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), da dove abbiamo ricavato queste informazioni, si segnala che il macrosettore che ha maggiormente contribuito all'aumento delle emissioni di IPA sia quello delle combustioni non industriali.

In sintesi, causa di questo specifico inquinamento sono le combustioni che avvengono in ambito domestico ad opera delle famiglie italiane che, nel 1990, immettevano in atmosfera 18,8 tonnellate di IPA , diventate 78,4 tonnellate nel 2010.

Per capire meglio cosa stia succedendo nel nostro Paese bisogna andare in Danimarca, dove si registra lo stesso fenomeno.

FIGURA 2. Emissione di IPA in Danimarca (1990-2011).


La Figura 2 mostra, in nero, l'andamento totale delle emissioni annuali di IPA prodotti in Danimarca  da sette macrosettori.

In blu è mostrato l'andamento delle emissioni della fonte principale di IPA: anche qui gli impianti domestici che, nel 2011, hanno prodotto 12.290 chili di IPA

Su valori nettamente più bassi (in parantesi i valori del 2011) si assestano i contributi annui degli altri macrosettori: inceneritori di rifiuti (516 kg), impianti termici commerciali e pubblici (135 kg), industrie manifatturiere e costruzioni (135 kg) , agricoltura-foreste-pesca e militare (496 kg), trasporti (307 kg), produzione di energia per usi industriali (68 kg).

Come in Italia, anche in Danimarca la principale fonte di IPA sono gli impianti di riscaldamento domestico che, nel 1990, hanno immesso in atmosfera circa 5,6 tonnellate di IPA, mentre nel 2011 le tonnellate di IPA sono state 12,3, con un picco di 16,2 tonnellate nel 2007.

Gli studi danesi sono più precisi di quelli della nostra ISPRA e individuano nell' uso della legna, come fonte di energia per il riscaldamento domestico, la principale causa del peggioramento della qualità dell'aria registrata in Danimarca a causa dell'aumento delle emissioni di IPA.

FIGURA 3. Uso totale di biomasse e di pellet per il riscaldamento domestico in Danimarca (1990-2011)

La Figura 3 mostra come, intorno alla metà degli anni '90, in Danimarca si sia registrata un forte aumento della produzione di energia utilizzando i cosidetti biocombustibili tra cui la legna, in parte sotto forma di pellet.

Ebbene, in Danimarca, maggiore consumo di legna e maggiore emissione di IPA sono fortemente correlati. Molto probabilmente la stessa cosa è avvenuta in Italia.

E la spiegazione del pesante inquinamento prodotto dalla legna è banale: a parità di energia prodotta la combustione della legna produce molti più IPA di altri combustibili, in particolare il metano o gas naturale. 

FIGURA 4. Fattori di emissione degli IPA cancerogeni in impianti alimentati a legna (EMEP/EEA 2009)

La Figura 4 mostra i fattori di emissione dei principali IPA cancerogeni attribuiti  a diversi impianti alimentati a legna. I valori sono espressi come milligrammi di IPA per Giga Joule (GJ) di energia prodotta.

Si nota come i fattori di emissione più bassi si abbiano con le stufe a pellet a cui sono attribuiti circa 50 milligrammi di benzo(a)pirene (il cancerogeno più potente) per  GJ di energia prodotta.

L'inventario 2013 dei fattori di emissione di impianti termici europei ci informa che un caminetto alimentato a gas naturale emette 0,56 microgrammi di benzo(a)pirene, ogni GJ di energia prodotta.

Come abbiamo visto, una stufa a pellet, fatte le dovute conversioni da milligrammi a microgrammi, per produrre la stessa quantità di energia, emette  50.000 microgrammi di benzo(a)pirene, un inquinamento circa 90.000 volte maggiore.

Questa differenza non deve stupire, il metano ha un potere calorifico nettamente maggiore del legno, anche quello più stagionato, e poichè il metano è un gas, reagisce con l'ossigeno dell'aria (un altro gas) in modo molto efficiente, senza l'inevitabile formazione di grandi quantita di sotto prodotti, caratteristica di tutti i combustibili solidi, legna compresa.

Inoltre, nel caso specifico, la molecola del metano (CH4) non ha la configurazione chimica che precorre la formazione degli IPA.

In particolare, nel metano non ci sono le catene di atomi di carbonio, presenti nel carbone e nella legna, che durante la combustione si trasformano in molecole reattive che in atmosfera, a temperatura più bassa, si ricompongono formando gli IPA.

Questi e altri dati, che vedremo meglio nei prossimi post, sfatano il mito delle biomasse come combustibili puliti.

Per il momento, alla luce di queste informazioni, si conferma la nostra proposta che, nelle comunità montane non ancora servite dal metano, il miglior sistema di riscaldamento, in grado di minimizzare le emissioni inquinanti, siano impianti alimentati a pellet di legno.

Ovviamente se il pellet fosse prodotto con legname ricavato dai boschi locali, molto meglio.

Ancora meglio se il pellet fosse un sottoprodotto di una attività forestale finalizzata a produrre legname per costruire mobili e per l'edilizia, in sostituzione del cemento.

Nel resto del Paese, servito da metano, se per riscaldarsi si ricorre alla legna e agli stessi occorre mettere in conto il pesante peggioramento della qualità dell'aria dovuto a questa scelta e il corrispondente aumento di rischi per la salute. 

Il problema è che in Italia, come in Danimarca, si passa al legno perchè la legna costa di meno dei combustibili fossili.

Si valuta che, a parità di calore prodotto, il pellet costi il 35% in meno rispetto al metano.

Un governo attento agli interessi della comunità dovrebbe valutare se non sia il caso di togliere dal costo del metano il peso di tasse, IVA e accise varie, in modo da ridurre l'attuale vantaggio economico del legname.

E sulla bilancia dei conti economici e delle scelte ( metano o legna ) cominciamo a mettere anche l'evitato costo per la cura delle tante malattie (dall'asma al cancro) provocate dall'inquinamento dell'aria.




 




6 commenti:

  1. Putroppo, nel vergognoso silenzio generale, le fonti fossili sono lautamente incentivate : http://qualenergia.it/articoli/20131125-sussidi-pubblici-alle-fossili-italiane-12-miliardi-euro

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  2. La combustione di legna porta ad un aumento di inquinamento locale? Bella scoperta. Ma rispetto al ciclo completo dei combustibili fossili, quale è il reale bilancio? Scommettiamo che la legna ha un LCA migliore dei combustibili fossili? Infine, vogliamo produrre energia? Allora lo dobbiamo fare producendo inquinamento sul nostro territorio e non con un infinito colonialismo nei paesi in via di sviluppo, dove lasciamo danni ambientali enormi per avere i combustibili fossili a basso costo... questo si chiama egoismo.

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  3. E' vero, se vogliamo energia per scaldarci casa o fare energia elettrica è giusto beccarci l'inquinamento..... altrimenti sarebbe una ipocrisia pensare di stare bene noi a scapito del resto del mondo.... siamo tutti nella stessa barca. Per risolvere la questione dovremmo obbligare i produttori ed utilizzatori a mettere filtri anti particolato per stufe e camini a legna; altrimenti dobbiamo mettere in conto di inquinare di più per essere meno dipendenti dai combustibili fossili. Che il gas naturale o il gpl durante l'utilizzo inquinino meno è come scoprire l'acqua calda, ma a livello mondiale è proprio così? Allora perché WWF, GreenPeace, ecc. vogliono ridurre i combustibili fossili? Fanno parte delle lobby delle rinnovabili?

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    1. Vorrei che il progettista Andrea S. così convinto che le centrali a cippato sono ecologiche, fosse costretto, come il sottoscritto, a convivere nel periodo invernale con una caldaia a cippato installata dal proprio vicino di casa con canna fumaria distante circa 14 metri dalla propria abitazione ed un’altezza del camino inferiore di 2 m alla mia finestra.
      Oltre alla rumorosità continua la caldaia produce anche fumi che periodicamente invadono la mia abitazione e mi costringono a mantenere le finestre sempre chiuse per evitare che i fumi entrino direttamente nelle stanze. Se Lei fosse nelle mie condizioni, sicuramente cambierebbe opinione.
      Lei cosa farebbe?
      La caldaia è una ARIMAX 250 bio con potenza al focolare di 277,8 kW e come cippato il vicino utilizza le viti e i pali di vecchi vigneti estirpati e quindi non legno vergine ma legno inquinato da tutti i fitofarmaci utilizzati nel vigneto.
      Sono due anni che lotto per avere aria salubre; comunicazione al Comune alla Regione Piemonte e ben 11 mesi fa un esposto alla Procura della Repubblica con relativa relazione tecnica, ma tutto tace.
      Lei cosa farebbe?
      L’anno scorso prima dell’esposto ho raccolto la neve dal davanzale della finestra dopo due mesi di esposizione ai fumi della caldaia (era grigia) e ho fatto le analisi. Sono emersi valori altissimi ti tutti i metalli in particolare alluminio, calcio, rame, ferro, potassio, magnesio, zinco. La ditta che ha fatto le analisi ha anche riscontrato valori elevati IPA ed in particolare anche il famigerato benzo(a)pirene. Non ho eseguito l’analisi sulle diossine perchè troppo costosa, ma sicuramente avrei trovato anche quelle.
      Lei cosa farebbe?
      E’ ancora convinto sulle capacità tecnologiche dei nuovi impianti a trattenere le polveri?

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  4. gentile Sig. Bruno, come non darle ragione?
    Vivo con la mia famiglia in una situazione pressochè identica, con abitazione da 4 appartamenti a circa cinquanta metri da noi, che brucia in caldaia ogni sorta di derivato del legname, dai bancali oleosi alla legna umida, alle traversine ferroviarie....non posso MAI aprire le finestre. Documentato tutto, il Comune dice che l impianto è in regola. Io cambio filtri al purificatore/ionizzatore industriale che ho dovuto installare in casa TUTTE le settimane !! Polvere grigia e rossa. Mostruoso. E anche incredibile.

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  5. Io possiedo una caldaia a legna, a fimma inversa, la mia curiositá sarebbe quella di sapere se con questo tipo di combustione la situazione migliora o non cambia nulla. Grazie

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