Sorgenti urbane: influenza del combustibile sulle emissioni veicolari Monica Filice

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1 Sorgenti urbane: influenza del combustibile sulle emissioni veicolari Monica Filice Settore Atmosfera/ Activa Soc Coop Collaboratrice di Ricerca/Università della Calabria

2 Indice Contesto di riferimento Stato dell Arte: le emissioni diesel Obiettivo: confronto fra due combustibili Campo di Studio Materiali e Metodi Risultati Conclusioni

3 Contesto di Riferimento (1) Veicoli diesel passeggeri (g/km) 2005 Euro Euro Euro 6 Veicoli a benzina (g/km) 2005 Euro Euro Euro 6 CO 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 NOx 0,25 0,18 0,08 0,08 0,08 0,06 HC ,1 0,068 0,068 PM 0,025 0,005 0,005-0,005 0,005 Veicoli diesel pesanti (g/kwh) 2008 Euro 5 Euro 6 CO 1,5 1,0-0,5 NOx 2,0 1,0-0,5 PM 0,02 0,002

4 Contesto di Riferimento (1) Veicoli diesel passeggeri (g/km) 2005 Euro Euro Euro 6 Veicoli a benzina (g/km) 2005 Euro Euro Euro 6 CO 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 NOx 0,25 0,18 0,08 0,08 0,08 0,06 HC ,1 0,068 0,068 PM 0,025 0,005 0,005-0,005 0,005 CARBURANTI MOTORI Veicoli diesel pesanti (g/kwh) 2008 Euro 5 Euro 6 CO 1,5 1,0-0,5 NOx 2,0 1,0-0,5 PM 0,02 0,002

5 Contesto di Riferimento (1) Veicoli diesel passeggeri (g/km) 2005 Euro Euro Euro 6 Veicoli a benzina (g/km) 2005 Euro Euro Euro 6 CO 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 NOx 0,25 0,18 0,08 0,08 0,08 0,06 HC ,1 0,068 0,068 PM 0,025 0,005 0,005-0,005 0,005 CARBURANTI MOTORI QUALITA DELL ARIA Veicoli diesel pesanti (g/kwh) 2008 Euro 5 Euro 6 CO 1,5 1,0-0,5 NOx 2,0 1,0-0,5 PM 0,02 0,002 PM X

6 Stato dell Arte (1) D.B. Kittelson,1999

7 Stato dell Arte (3) Frazione carboniosa Frazione solubile Microgocce di idrocarburi complessi Microgocce di solfati ed acqua D.B. Kittelson Kittelson D.B. (1998), Journal of Aerosol Science 29, ,1999

8 Idea di partenza Valutazione dell impatto di uno specifico veicolo NEL COMUNE 33.4 % 66.6 % IN ALTRO COMUNE Indagine Area urbana CS, 2010 L obiettivo è stato quello di valutare se esiste una relazione tra le proprietà delle particelle e il combustibile utilizzato al fine di determinare il grado di esposizione della popolazione.

9 Obiettivo La qualità dell aria urbana è influenzata dalle scelte del cittadino in termini di trasporto? Analisi delle emissioni di un veicolo che utilizza due combustibili (diesel tradizionale/ eco-diesel) Valutazione dell influenza della temperatura-motore sulle emissioni

10 Obiettivo La qualità dell aria urbana è influenzata dalle scelte del cittadino in termini di trasporto? Esiste una influenza soggettiva che agisce sulla qualità dell aria giornaliera? Analisi delle emissioni di un veicolo che utilizza due combustibili (diesel tradizionale/ eco-diesel) Valutazione dell influenza della temperatura-motore sulle emissioni

11 Obiettivo La qualità dell aria urbana è influenzata dalle scelte del cittadino in termini di trasporto? Esiste una influenza soggettiva che dipende dalle scelte dell utente? E possibile quantificare il fattore di scelta come fatore di rischio sociale (FdS)? Analisi delle emissioni di un veicolo che utilizza due combustibili (diesel tradizionale/ eco-diesel) Valutazione dell influenza della temperatura-motore sulle emissioni

12 Campo di Studio (1) Direttiva europea di riferimento Cilindrata 98/69/CE (EURO 3) 2000 cc Emissioni CO 2 (g/km) 165 Potenza max/regime Trazione Alimentazione Velocità max. 88 kw (120 CV) a 3500 giri/min anteriore Gasolio tradizionale 186 km/h Opel Zafira 2.0 TDI Consumo medio (litri/100 km) 6.1 Anno immatricolazione 2002 Schema-campionamento

13 Campo di Studio (2) Combustibili utilizzati: gasolio diesel tradizionale; gasolio alternativo a basso tenore di zolfo (Agip, blu-diesel). Caratteristica Contenuto di zolfo (%) Densità a 15 C (kg/m 3 ) Gasolio tradizionale Agip, bludiesel esente Numero di Cetano 47 52

14 Metodologia (1) Distanza di campionamento Tempo di campionamento Ciclo di campionamento -Ciclofreddo: prima accensione del veicolo. -Ciclocaldo: veicolo acceso per 2 ore.

15 Metodologia (3) La prima fase di campionamento è stata condotta con il gasolio tradizionale, a cui è seguito il gasolio alternativo. Le due fasi sono state intervallate da una fase di transizione dovuta al cambiocombustibile (presenza sia di gasolio tradizionale che di gasolio alternativo). FASE 1 Diesel FASE 2 TRANSIZIONE FASE 3 Bludiesel, Agip

16 PTS, ug/m3 Risultati (1) 1800 Ciclo F Ciclo F Campioni

17 PTS, ug/m3 Risultati (1) 1200 Ciclo C Ciclo C Campioni

18 PTS, ug/m3 Risultati (2) Ciclo F Ciclo C Campioni

19 PTS, ug/m3 Risultati (2) Ciclo F Ciclo C Campioni

20 PTS, ug/m3 Risultati (2) Ciclo F Ciclo C Campioni

21 PTS, ug/m3 Risultati (3) 2500 Ciclo F Ciclo F Campioni

22 PTS, ug/m3 Risultati (3) 3500 Ciclo C Ciclo C Campioni

23 PTS, ug/m3 Risultati (3) Ciclo F Ciclo C Campioni

24 PTS, ug/m3 Risultati (3) Ciclo F Ciclo C Campioni

25 % Perdita di peso Risultati (4) Andamento filtro bianco Temperatura, C TGA Campione

26 % Perdita di peso Risultati (4) bianco diesel agip, bludiesel Temperatura, C

27 Risultati (4) T ( C) C C C Residuo % Tradizionale freddo Tradizionale caldo Ecologico freddo Ecologico caldo

28 15 % 85 % catena compatti SEM, JEOL STEREO SCAN 360 L SEM/EDS Campione

29 Risultati (5) Caratteristiche morfologiche della catena di dpm COMBUSTIBILE DIESEL tradizionale

30 Risultati (5) Caratteristiche morfologiche della catena di dpm COMBUSTIBILE DIESEL tradizionale

31 Conclusione (1) Analisi Gravimetrica: i due combustibili hanno una diversa risposta al variare della temperatura del motore. Infatti, mentre la combustione migliora nel caso del combustibile diesel tradizionale peggiora nel caso di quello ecologico (Agip bluediesel). Analisi termica i due combustibili hanno una diversa risposta all aumentare della temperatura per T>200 C (ridotto il contributo del filtro bianco). La percentuale di materiale incombusto non varia sensibilmente, questo presuppone un analoga percentuale di metalli nei due combustibili.

32 Conclusione (2) Analisi dimensionale Entrambi i combustibili risultano emettere particelle fini, il diesel tradizionale emette le particelle con il diametro minore Tutti questi risultati hanno suggerito di considerare la scelta dell utente come fattore di rischio sociale (FrS), che può acquisire un ruolo nella qualità dell aria urbana. La speciazione del FrS può diventare un elemento di valutazione dell impatto individuale.

33 Sviluppi Futuri Analisi conoscitiva delle abitudini dei cittadini: il fattore discriminante sia l aspetto economico elemento di scelta (spesso) sulla tipologia di combustibile (a parità di motore) utilizzato.

34 Grazie per l Attenzione

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