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Valutazione modellistica della combustione delle biomasse nel settore residenziale ai livelli di particolato

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Valutazione modellistica della combustione delle biomasse nel settore residenziale ai livelli di particolato

Nel panorama energetico nazionale l’utilizzo delle biomasse è di grande interesse sia per la diversificazione delle fonti energetiche sia per l’utilizzo di una risorsa rinnovabile e il conseguente contenimento delle emissioni di CO2. Nel settore residenziale, tuttavia, la combustione delle biomasse è spesso associata a tecnologie di combustione di tipo tradizionale che possono avere un impatto significativo sulla qualità dell’aria. Attraverso l’applicazione del codice CAMx e dell¿algoritmo di Source Apportionment PSAT è stato valutato il contributo alle concentrazioni di PM sul territorio italiano della combustione delle biomasse e di altri significativi settori emissivi

Nel panorama energetico nazionale lutilizzo delle biomasse di grande interesse sia per la diversificazione delle fonti energetiche sia per lutilizzo di una risorsa rinnovabile e il conseguente contenimento delle emissioni di CO2. Nel settore residenziale, tuttavia, la combustione delle biomasse spesso associata a tecnologie di combustione di tipo tradizionale, caminetti aperti e stufe, mentre, sono relativamente ancora poco diffuse tecnologie innovative quali caminetti chiusi e stufe automatiche a pellets [1]. Lutilizzo di queste tecnologie tradizionali comporta, a parit di energia in ingresso, una maggiore emissione dinquinanti rispetto a quelli emessi dallutilizzo di combustibili fossili tradizionali (gas naturale, gpl, gasolio). In particolare, la combustione della biomassa in impianti tradizionali caratterizzata da emissioni significative di particolato e precursori del particolato quali ossidi di azoto e composti organici volatili. Per questi motivi la combustione delle biomasse nel settore residenziale considerata una tra le cause delle alte concentrazioni di particolato fine che si registrano nel periodo invernale ed in alcuni casi particolarmente critici il suo utilizzo stato regolamentato da apposita normativa, vietandone luso in impianti tecnologicamente non a norma [2]. LIstituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) nel suo inventario nazionale delle emissioni in atmosfera con risoluzione provinciale [3] ha reso disponibile le emissioni del settore riscaldamento specificamente dovute alla combustione delle biomasse che a livello nazionale rappresentano circa il 10% delle emissioni primarie di PM10 (12% di PM2.5). Partendo dalla disponibilit di questi dati il presente lavoro descrive lapplicazione di un sistema modellistico basato sul modello di chimica e trasporto CAMx [4] ed in particolare del tool di Source Apportionment PSAT [4] per la valutazione del contributo ai livelli di qualit dellaria imputabile alla combustione della biomassa nel settore residenziale. PSAT permette di discriminare il contributo di differenti categorie ed aree emissive alle concentrazioni simulate di materiale particolato. Lalgoritmo PSAT incluso direttamente nel codice CAMx e permette di ridurre in modo molto significativo leffetto delle non linearit che si manifesta invece con approcci pi tradizionali, quali la tecnica di zero-out (ovvero rimozione della sorgente dinteresse dalla simulazione). Il sistema modellistico stato applicato su un dominio di calcolo relativo allintero territorio italiano, suddiviso in una griglia regolare di celle con risoluzione 15 km ed ha fornito in uscita levoluzione della concentrazione oraria dei principali inquinanti atmosferici. I risultati del modello sono stati confrontati con le misure di PM10 disponibili, mentre, lalgoritmo PSAT ha consentito di ricostruire la mappa delle concentrazioni di particolato sullintero territorio nazionale dovute alla combustione residenziale della biomassa e di altri significativi settori emissivi. Lalgoritmo PSAT ha consentito inoltre una analisi dettagliata del ruolo delle sorgenti emissive su due recettori significativi, corrispondenti alle citt di Milano e Roma.

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