Università degli Studi di Perugia. Ing. Andrea Nicolini. Inquinamento globale

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Marilena Spina
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1 Università degli Studi di Perugia Ing. Andrea Nicolini Inquinamento globale

2 Inquinamento su scala globale Si definiscono fenomeni di inquinamento su scala globale quelli caratterizzati da conseguenze diffuse su tutto il pianeta, non limitate alle aree geografiche in cui si ha la produzione degli inquinanti (aree urbane e zone industriali). Tipici fenomeni di inquinamento globale: - Piogge acide - Diminuzione ozono stratosferico - Effetto serra

3 Le piogge acide L acidificazione delle precipitazioni atmosferiche è un fenomeno legato all immissione in atmosfera di crescenti quantitativi di ossidi di azoto e di zolfo, che si presentano principalmente sotto forma di SO 2 e NO. 2 SO 2 + O 2 = 2SO 3 (in presenza di elevato irraggiamento solare e bassa umidità) In presenza di acqua si ha la formazione dell acido solforico: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

4 NO + ½ O 2 = NO 2 Le piogge acide In presenza di acqua, si ha la formazione dell acido nitrico: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO L acido solforico e l acido nitrico formano soluzioni acquose acide, con ph compreso tra 3 e 4, contro un valore di circa 5,6 delle normali precipitazioni (che sono leggermente acide per la presenza dell acido carbonico H 2 CO 3 ) Possono ricadere anche a distanza di migliaia di Km dal luogo di produzione degli inquinanti

5 Effetti negativi piogge acide Gravi danni alle foreste (indebolimento difese piante nei confronti delle malattie) Penetrazione nei suoli (solubilizzazione Al, asportazione Ca) Acidificazione laghi e fiumi (danneggiamento ecosistemi, scomparsa specie acquatiche) Azione disgregante sui materiali da costruzione (CaCO 3 convertito in CaSO 4, meccanicamente meno resistente)

6 Diminuzione Ozono atmosferico A circa Km dal suolo (stratosfera) la concentrazione di Ozono è di circa 7-8 ppm (maggiore di quella al suolo, pari a circa 50 ppb) Radiazione solare visibile: 0,40-0,75 μm Radiazione ultravioletta: UVA 0,30-0,40 μm raggiungono il suolo UVB 0,20-0,30 μm assorbita da O 3 UVC < 0,20 μm assorbita da O 2 e O 3

7 Diminuzione Ozono atmosferico Le radiazioni UVB sono dannose per la pelle (tumori), gli occhi, il sistema immunitario, la vegetazione (riduzione dei processi di fotosintesi), vita degli oceani (fitoplancton) Fine anni 70: gli studi di Molina e Rowlands dimostrano una riduzione della concentrazione dell ozono stratosferico anche del 40-50%, specialmente in corrispondenza dell Antartide e l Australia ( buco dell ozono)

8 Diminuzione Ozono atmosferico I principali responsabili sono individuati nei CFC Clorofluorocarburi, che all epoca avevano molte applicazioni ed impieghi: Fluidi refrigeranti in macchine frigorifere a compressione (frigoriferi domestici, condizionatori domestici ed autovetture, refrigerazione industriale) Propellenti bombolette spray Agenti espandenti produzione isolanti Agenti estinguenti impianti antincendio

9 Diminuzione Ozono atmosferico I CFC (composti di sintesi) erano ritenuti innocui in quanto inerti e non tossici per l uomo In realtà la loro decomposizione causa la distruzione delle molecole di Ozono Sono inoltre caratterizzati da un elevato tempo di vita media

10 Ciclo naturale Ozono stratosferico Le molecole di Ozono sono continuamente prodotte e distrutte dalla radiazione ultravioletta: O 2 + hν = 2O O + O 2 + M = O 3 + M M è un altra molecola (ad esempio N 2 o O 2 ) che assorbe l energia liberata dalla reazione L ozono viene poi distrutto dalle reazioni: O 3 + hν = O 2 + O O + O 3 = 2O 2 (situazione in equilibrio dinamico, con assorbimento continuo di radiazione ultravioletta)

11 Ciclo naturale Ozono stratosferico La decomposizione dei CFC genera radicali liberi di cloro Cl: Cl + O 3 = ClO + O 2 ClO + O = Cl + O 2 Il radicale Cl è poi libero di catalizzare un altra reazione di distruzione dell Ozono. Un ruolo analogo a quello del Cloro è svolto dal Bromo (Br)

12 Refrigeranti alternativi Sono stati di transizione: HCFC Idroclorofluorocarburi (hanno un minore contenuto di Cloro rispetto ai CFC) Successivi: HFC Idrofluorocarburi (non contengono Cloro) Il parametro caratteristico è l ODP (Ozone Depletion Potential) = valore relativo di degrado della fascia di ozono che esso può causare (max = 1)

13 CFC e HCFC Protocollo di Montreal 1987: accordo siglato da 24 Paesi per l eliminazione delle sostanze dannose per l ozono entro date prestabilite CFC: banditi dal 1996 HCFC (idrofluorocarburi): banditi dal DM 20/10/2005 e la sua detenzione è ritenuta illecita dal D.Lgs 121/2011 pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale l 01/08/2011 (possibile utilizzo solo se rigenerati fino a fine 2014)

14 CFC e HCFC Nel 2010 in Italia (dati ISPRA) sono state prodotte 265 tonnellate di CFC, HCFC e HFC da rifiuto, 25 in più rispetto al La gran parte è stata recuperata in attesa di altre operazioni o trattamenti e 122 tonnellate sono state avviate a riciclo/recupero delle sostanze organiche. Quantitativi gestiti prevalentemente in Piemonte (121 tonnellate). Soprattutto contenuti nei RAEE. HFC = molte di queste sostanze hanno un impatto elevato sul riscaldamento globale ma non hanno potere ozonolesivo.

15 CFC e HFC Il 1 gennaio 2015 è entrato ufficialmente in vigore il Regolamento (UE) n. 517/2014 sui gas fluorurati (pubblicato il 20 maggio 2014 sulla Gazzetta Ufficiale dell Unione Europea). Rispetto al precedente Regolamento (CE) n. 842/2006, il nuovo Testo mantiene l obiettivo di protezione dell ambiente rafforzando e introducendo specifiche disposizioni volte alla riduzione delle emissioni dei gas fluorurati a effetto serra (F-gas). LE DATE. In particolare, il nuovo regolamento fissa un tetto massimo al consumo degli HFC, al fine di ottenerne una riduzione del 79%, entro il 2030.

16 ODP R11 = 1 (grandi impianti industriali) R12 = 1 (frigoriferi domestici) R502 = 0,23 R22 = 0,05 (HCFC) R134A = 0 (HFC, sostituto R12)

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