Impatto della combustione della legna sulla qualità dell aria: analisi e prospettive Guido Lanzani, Silvia Anna Bellinzona, Elisabetta Angelino, Alessandro Marongiu Settore Monitoraggi Ambientali ARPA LOMBARDIA Rimini, 9 novembre 2016
Sommario Qual è l impatto della combustione della legna sulla qualità dell aria? I dati dell inventario delle emissioni Le misure in ambiente esterno confermano il quadro emissivo? E così strano? Succede solo da noi? Un percorso virtuoso Azioni intraprese in Lombardia Dove stiamo andando 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 2
Emissioni di PM10 per combustibile (tonnellate/anno) 45% 14% 13% 22% 22% 21% La legna è la prima sorgente di PM10 primario in Lombardia Nelle città il traffico torna a prevalere anche rispetto alle emissioni di PM10 ma la legna continua a giocare un ruolo non trascurabile 3 Fonte: INEMAR - ARPA Lombardia(2015), INEMAR, Inventario Emissioni in Atmosfera: emissioni in Regione Lombardia nell'anno 2012 dati finali. ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali.
E dal punto di vista della tossicità? Emissioni di Benzo(a)Pirene in Lombardia Combustioni all'aperto 9% Forni per la pizza 3% Industria 5% Trasporti - diesel 2% Altro 5% Combustione di materiali ligno-cellulosici Caldaie a legna industriali 6% Piccoli apparecchi a legna 70% Fonte: INEMAR - ARPA Lombardia(2015), INEMAR, Inventario Emissioni in Atmosfera: emissioni in Regione Lombardia nell'anno 2012 dati finali. ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali. La combustione della legna non solo è la prima fonte di PM10 ma è anche responsabile 4 delle emissioni di alcuni dei componenti più tossici
Cosa dicono le misure in ambiente esterno? E possibile condurre diversi tipi di studi per individuare le fonti del particolato raccolto in aria (es. source apportionment, analisi di traccianti delle diverse sorgenti, valutazione rapporto Carbonio12/Carbonio 14 (12C/14C) ) Risultati misure coerenti con i dati delle emissioni: il contributo della combustione legna è rilevante Esempio: ripartizione sorgenti sulla concentrazione media annua PM10 a Milano 2013 (fonte:progetto AIRUSE) 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu
Le conferme dalle misure in aria Medie annue Benzo(a)pirene - Anno 2015 Soresina (CR) Milano Pascal Milano Senato Meda (MB) Bergamo Meucci Brescia Villaggio Sereno Mantova-S. Agnese Varese Copelli Magenta (MI) Casirate d Adda (BG) Schivenoglia (MN) Darfo (BS) Moggio (LC) Sondrio 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 B(a)P (ng/m3) I superamenti del valore obiettivo del benzo(a)pirene non si registrano in centro città ma nelle vallate alpine o in periferia, dove l uso della legna è più diffuso
Settore residenziale l uso della legna è sostenibile? E davvero così strano? Combustione non industriale Lombardia Consumo energetico Emissioni PM10 Fattore di emissione PM10 TJ/anno t/anno g/gj Camino aperto tradizionale 3 117 2 680 860 Stufa tradizionale a legna 4 225 2 028 480 Camino chiuso o inserto 5 201 1 977 380 Stufa o caldaia innovativa 1 107 421 380 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 4 469 340 76 Metano 222 733 45 0.2 Gasolio 10 039 50 5 GPL 4 973 1 0.2 Olio combustibile Vietato 0 18 Pur riscaldando solo il 7% degli ambienti in Lombardia, è la principale fonte di PM10 a causa degli elevati fattori di emissione a parità di calore reso 7 Fonte: INEMAR - ARPA Lombardia(2015), INEMAR, Inventario Emissioni in Atmosfera: emissioni in Regione Lombardia nell'anno 2012 dati finali. ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali.
9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu Ma solo da noi?
Legna - Un percorso virtuoso verso emissioni sempre minori La legna è una risorsa importante nella lotta ai cambiamenti climatici, non può essere trascurata Per garantire una emissione ridotta devono essere tenuti in considerazione diversi aspetti quali: l apparecchio l installazione la manutenzione la qualità del combustibile le modalità di gestione dell apparecchio Bruciare materiali impropri risulta particolarmente critico. L educazione ambientale è fondamentale al proposito.
Legna- Un percorso virtuoso verso emissioni sempre minori Attualmente sul mercato esistono apparecchi anche molto diversi; i migliori emettono molto meno di quelli vecchi E importante pertanto indirizzare il mercato verso tali apparecchi; l atteso decreto di classificazione (ex art. 290 del D.Lgs. 152/2006) può essere uno strumento importante Per rendere davvero compatibile la qualità dell aria con le esigenze (del protocollo) di Parigi è necessario che lo sviluppo tecnologico prosegua ancora (peraltro il potenziale di sviluppo esiste) Ogni intervento di risparmio energetico in questo ambito è una strategia win-win
Legna- Un percorso virtuoso azioni intraprese in Lombardia Limitazione uso apparecchi domestici obsoleti (dal 2006, negli agglomerati di Mi, Bg, Bs e nei Comuni< 300 m s.l.m. vietata combustione legna dal 15.10 al 15.4 in apparecchi con rendimento <63%) Norme per installazione e manutenzione Definizione: stufe e caminetti sono assimilati agli impianti termici (P > 5 kw); Installazione: I nuovi impianti a biomassa devono essere installati secondo quanto previsto dal DM 37/08 e devono essere dotati di Libretto di impianto ; Rendimento minimo: I nuovi apparecchi installati a partire dal 1 agosto 2014 devono rispettare valori minimi di rendimento: - Caminetto chiuso / Inserto / Stufa: Legna 75 % pellet 85%; - Caldaia / Termo stufa / Termo camino: Legna 80% pellet 90% - Manutenzione: deve essere eseguita da soggetti abilitati (DM n. 37/08). La frequenza di manutenzione (nuovi e già installati) e pulizia canna fumaria ha periodicità max di 2 anni. - Controlli: equiparazione altri impianti termici. Effettuati da soggetti abilitati ai sensi del DM 37/08; - Censimento: inserimento in CURIT (catasto regionale impianti termici) da parte del manutentore che registra anche il Rapporto di manutenzione entro la fine del mese successivo alla data di controllo (www.curit.it)
Legna- Un percorso virtuoso azioni intraprese in Lombardia Misure «Protocollo Aria» in caso di superamento soglie di PM10: Anticipa proposta certificazione ambientale dei generatori a biomassa legnosa individuata dall Accordo del bacino padano Classifica i generatori in 5 classi in base a rendimento (ŋ) ed emissioni di particolato primario (PP), carbonio organico totale (COT), ossidi di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO) In caso di superamento delle soglie possono essere utilizzati solo i generatori con almeno 3 o 4 stelle (a seconda della gravità del superamento) 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu
Numero Numero degli apparecchi <35 kw stimati in Lombardia 700.000 600.000 500.000 400.000 300.000 200.000 100.000 0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2.2.9 Stufa o caldaia innovativa 2.2.10 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 2.2.7 Stufa tradizionale a legna 2.2.8 Camino chiuso o inserto 2.2.6 Camino aperto tradizionale Metodologia: Integrated methodology for assessing domestic wood burner municipal share - A. Marongiu, E. Angelino, M.Moretti, Air Quality 2016 Milano 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 13
GJ/anno Stima energia bruciata negli apparecchi in Lombardia 25.000.000 20.000.000 15.000.000 10.000.000 5.000.000 0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2.2.9 Stufa o caldaia innovativa 2.2.10 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 2.2.7 Stufa tradizionale a legna 2.2.8 Camino chiuso o inserto 2.2.6 Camino aperto tradizionale Metodologia: Integrated methodology for assessing domestic wood burner municipal share - A. Marongiu, E. Angelino, M.Moretti, Air Quality 2016 Milano 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 14
t di PM10 /anno Stima delle emissioni da apparecchi a legna <35 kw 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2.2.9 Stufa o caldaia innovativa 2.2.10 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 2.2.7 Stufa tradizionale a legna 2.2.8 Camino chiuso o inserto 2.2.6 Camino aperto tradizionale 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 15
Conclusioni 1/2 Qual è l impatto della combustione della legna sulla qualità dell aria? La legna, secondo i dati degli inventari delle emissioni è tra le principali sorgenti di PM10 primario e di Benzo(a)pirene Le misure in ambiente esterno confermano il quadro emissivo? Si, i dati degli inventari sono confermati dalle analisi a campo E così strano? Succede solo da noi? Non è strano considerati i fattori di emissione soprattutto degli apparecchi vecchi. Il problema è comune a molte aree, anche del mondo occidentale Un percorso virtuoso E possibile pensare di usare la legna riducendo le emissioni pur di usare buoni apparecchi, ben installati, mantenuti e gestiti 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 16
9 novembre 2016 Guido Lanzani Alessandro Marongiu Conclusioni Azioni intraprese in Lombardia limitato uso degli apparecchi peggiori; norme per installazione e manutenzione con censimento degli apparecchi; gli apparecchi sono classificati in classi ed in caso di episodio acuto possono essere usati solo gli apparecchi migliori Dove stiamo andando Il parco apparecchi è in miglioramento L uso della legna continua ad essere importante al di là di fluttuazioni legate anche alle temperature dei diversi anni Grazie al rinnovo degli apparecchi le emissioni del comparto pur confermandosi importanti mostrano trend in miglioramento L uso della legna per riscaldamento può dare un contributo importante nella lotta ai cambiamenti climatici ma è necessario proseguire lo sviluppo tecnologico degli apparecchi a biomassa per rendere davvero compatibile tale risorsa con la qualità dell aria delle nostre città, considerato che anche le migliori stufe oggi hanno fattori di emissione di PM10 ben superiori a quelle dei combustibili gassosi (tipicamente, gas naturale). 17
Grazie a tutti per l attenzione
Numero degli apparecchi <35 kw stimati in Lombardia Metodologia: Integrated methodology for assessing domestic wood burner municipal share - A. Marongiu, E. Angelino, M.Moretti, Air Quality 2016 Milano 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 19
Stima energia bruciata negli apparecchi in Lombardia Metodologia: Integrated methodology for assessing domestic wood burner municipal share - A. Marongiu, E. Angelino, M.Moretti, Air Quality 2016 Milano 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 20
Stima delle emissioni da apparecchi a legna <35 kw 9 novembre 2016 Guido Lanzani Silvia Anna Bellinzona Elisabetta Angelino Alessandro Marongiu 21
Potere calorifico e confronto delle stime GSE Lombardia ISTAT con GG Valori medi per la Lombardia 22
Confronti con altre valutazioni 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 7 2 19 19 20 35 15 23 35 14 4 7 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 10 2 23 29 25 17 23 35 9 14 10 5 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 9 5 27 29 5 5 21 34 26 22 11 5 %N app %C app %E_PM10 app 2.2.5 Altri sistemi (stufe caminetti cucine ecc.) 2.2.7 Stufa tradizionale a legna 2.2.5 Altri sistemi (stufe caminetti cucine ecc.) 2.2.7 Stufa tradizionale a legna 2.2.5 Altri sistemi (stufe caminetti cucine ecc.) 2.2.7 Stufa tradizionale a legna 2.2.10 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 2.2.8 Camino chiuso o inserto 2.2.10 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 2.2.8 Camino chiuso o inserto 2.2.10 Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna 2.2.8 Camino chiuso o inserto 2.2.6 Camino aperto tradizionale 2.2.6 Camino aperto tradizionale 2.2.6 Camino aperto tradizionale 2.2.9 Stufa o caldaia innovativa 2.2.9 Stufa o caldaia innovativa 2.2.9 Stufa o caldaia innovativa 23
PM10 t/anno K_IEF_REG_ATT FIN 2008 K_IEF_REG_ATT FIN 2010 K_IEF_REG_ATT FIN 2012 Impatto del ricalcolo sul trend PM10 serie_08_15_pm10_reg_versett16 24
Quali sono i settori che più contribuiscono all inquinamento atmosferico in Lombardia? missioni per macrosettore - Inventario 2012 Macrosettore NOx NH 3 PM10 CO 2 eq Produzione energia e raffinerie 6.2% 0.00% 1.5% 18% Riscaldamento 10% 0.2% 45% 24% Combustione nell'industria 15% 0.5% 4.3% 12% Processi produttivi 2.2% 0.00% 4.9% 5.6% Estrazione e distribuzione combustibili 2.7% Uso di solventi 0.00% 0.1% 4.0% 3.0% Trasporto su strada 52% 1.1% 25% 23% Altre sorgenti mobili e macchinari 11% 0.00% 3.0% 1.9% Trattamento e smaltimento rifiuti 2.9% 0.5% 0.4% 4.5% Agricoltura 0.7% 98% 6.7% 11% Altre sorgenti e assorbimenti 0.1% 0.00% 5.9% -6.0% 97% da legna Fonte: INEMAR - ARPA Lombardia(2015), INEMAR, Inventario Emissioni in Atmosfera: emissioni in Regione Lombardia nell'anno 2012 dati finali. ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali. Il contributo del traffico è particolarmente rilevante per gli ossidi di azoto, ma rimane importante anche per il PM10 25
Metodologia di stima del GSE Fonte: LEGNA 26
PM10 t/anno Serie storica delle emissioni regionali di PM10 MAC COMB 27