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Sviluppi del modello SPRAY per la valutazione dell’influenza del veicolo elettrico sull’inquinamento a scala locale

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Sviluppi del modello SPRAY per la valutazione dell’influenza del veicolo elettrico sull’inquinamento a scala locale

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:16 pm

Il presente documento è stato redatto nell’ambito del progetto “Impatto sul sistema elettrico della potenziale diffusione dei veicoli elettrici” definito nell’Accordo Triennale tra il Ministero dello Sviluppo Economico e E.R.S.E. S.p.A. firmato il 29 Luglio 2009 L’ingresso di una quota di veicoli elettrici all’interno del parco di veicoli circolante in una certa zona del territorio italiano ha, ovviamente, delle ricadute sulle emissioni di inquinanti rilasciati sui tratti stradali interessati. Tipicamente, le sostanze inquinanti aeriformi legate al traffico sono gli ossidi di azoto, il CO ed il particolato fine. Gli effetti in questo senso dell’introduzione di veicoli a zero emissioni non possono che risultare positivi, con una riduzione delle concentrazioni nelle zone circostanti le emissioni da traffico. E’ altresì vero che una maggiore richiesta di energia elettrica per far fronte alle ricariche delle batterie comporta un aumento delle emissioni dai camini delle centrali elettriche, alimentate a combustibili fossili, nel caso in cui si scelga di far fronte in tal modo al maggiore fabbisogno elettrico. Anche in questo caso si ha un cambiamento dello scenario emissivo con ricadute innanzitutto sul territorio circostante il camino/camini della centrale. L’obiettivo del primo anno di attività è stato il miglioramento del modello SPRAY al fine di poter valutare gli effetti alla scala locale di eventuali scenari emissivi che tengano conto della presenza del veicolo elettrico. L’aspetto migliorativo riguarda soprattutto la parte di algoritmi chimici che permettono al modello di ricostruire le reazioni chimiche degli ossidi di azoto, fra i principali inquinanti prodotti sia dal traffico che dalle centrali. In particolare, le attività descritte nel presente rapporto hanno riguardato i seguenti aspetti: 1) Affinamento e applicazione ad un caso reale (centrale elettrica) degli algoritmi di reazione chimica che coinvolgono gli ossidi di azoto e l’ozono. 2) Affinamento e applicazione in condizioni controllate (tunnel a vento) degli stessi algoritmi nel caso di una sorgente lineare (che nel caso reale rappresenta una strada) 3) Realizzazione in fase di prototipo di un modello fluctuating plume e applicazione in un esperimento di tunnel a vento. Tale modello rappresenta una particolare tipologia di codice lagrangiano che, rispetto a quelli a particelle, ha il vantaggio di calcolare direttamente il coefficiente di segregazione, determinante per valutare le cinetiche chimiche, senza la necessità di parametrizzazioni. Quanto svolto nei primi due punti ha portato alla definizione di alcune parametrizzazioni in grado di regolare opportunamente le cinetiche chimiche nel caso di una sorgente puntuale in atmosfera reale e di una sorgente lineare (in tunnel a vento). Quest’ultimo aspetto richiede qualche ulteriore conferma sperimentale perché le verifiche effettuate hanno riguardato solo un caso controllato (in tunnel) con la presenza, probabilmente, di qualche incertezza nelle misure. Le attività riguardanti il fluctuating plume hanno invece definito un modello in fase di prototipo il cui utilizzo in atmosfera reale è però ancora prematuro in quanto, per ora, il codice lavora solo in uno spazio bidimensionale. Nei test effettuati si è comunque riusciti a definire correttamente le cinetiche chimiche senza la necessità di ricorrere a parametrizzazioni. Nei prossimi anni, sebbene sia necessario un ulteriore perfezionamento dei modelli a disposizione (SPRAY), sarà possibile, grazie alle attività di quest’anno, disporre di strumenti adatti alla valutazione dell’impatto del veicolo elettrico sull’inquinamento alla scala locale.

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