I cicli combinati a gas naturale sono quasi unanimemente considerati la macchina migliore per produrre energia elettrica in ragione della loro elevata efficienza e del basso impatto ambientale, soprattutto per “merito” del combustibile. Ciononostante essi trovano difficoltà ad affermarsi anche perché le problematiche relative alle emissioni sono continuamente in discussione. Recentemente ha suscitato notevole attenzione il problema della possibile emissione di particolato fine dalla combustione del metano (vedere ad esempio il Rapporto “Impatto ambientale dei cicli combinati alimentati a gas naturale, con particolare riferimento alle emissioni di polveri sottili” presentato nel Convegno Assolettrica su “Le centrali a ciclo combinato e le emissioni di polveri sottili: vincolo o opportunità?” tenutosi a Milano presso il Politecnico il 23 Novembre 2004). In tale contesto è stata definita la Task 1.5.2 (Meccanismi di formazione e tecniche di misura di particolato e microinquinanti nella combustione del gas naturale) nel Work Package GASEMIS del Sottoprogetto GAS del Progetto GEN21. L’attività è condotta quasi interamente da Enel Produzione Ricerca. CESI ha partecipato alle fasi di definizione delle specifiche dell’attività ed alla valutazione dei risultati, anche al fine di un inquadramento ottimale nelle attività del sottoprogetto GAS. Il presente rapporto descrive le attività preliminari allo svolgimento nella campagna di misura vera e propria e relativa agli aspetti di formazione e accrescimento di particolato di dimensioni nanometriche nei processi di combustione di gas naturale. A questo scopo è necessario caratterizzare sempre più accuratamente il particolato nei primi stadi della formazione, in particolare nell’intervallo di granulometria da 10 µm fino a qualche nanometro. Tale caratterizzazione deve essere fatta necessariamente in fiamma, partendo inizialmente dai sistemi di combustione più semplici, quali ad esempio fiamme premiscelate laminari (McKenna), per passare poi a sistemi più complessi, fiamme premiscelate turbolente e fiamme industriali. Si è iniziata l’attività con una disamina dello stato dell’arte sui sistemi di campionamento e misura della distribuzione granulometrica del particolato in fiamma, e con una rassegna tecnica degli strumenti di campionamento e misura disponibili in commercio. Dall’analisi è stato individuato lo strumento SMPS 3936 (Scanning Mobility Particle Sizer) commercializzato dalla TSI. Tale strumento permette la misura puntuale

della concentrazione e della distribuzione granulometrica del particolato presente in una corrente gassosa in un intervallo di diametro tra 1 µm e 3 nm. Lo strumento di misura deve essere corredato di un adeguato sistema di campionamento che riesca ad evitare l’introduzione di artefatti nella misura. E’ stato pertanto progettato e realizzato un sistema di campionamento e diluizione dell’aerosol per il sistema McKenna su cui sono stato svolti alcuni test preliminari.