Emissioni industriali: in Italia c’è un impianto per testare la corretta misurazione

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RSE ha messo a punto un impianto Loop per simulare, in modo metrologicamente controllato, l’emissione in atmosfera di un camino industriale. Un’attività essenziale per la salute e l’economia

Emissioni industriali: in Italia c’è l'impianto LOOP di RSE per testare la corretta misurazione

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Misurare correttamente le emissioni industriali è fondamentale per la salute, l’ambiente e l’economia. Se si considera che – da un recente studio dell’Agenzia europea dell’Ambiente – l’inquinamento atmosferico emesso dai grandi siti industriali in Europa sia costato alla società tra i 277 e i 433 miliardi di euro, corrispondenti al 2-3% del Pil UE, ed è superiore alla produzione economica totale di molti singoli Stati membri, assume una certa importanza stabilire criteri precisi e soprattutto omologati in tutta Italia e Unione Europea.

L’Italia, in questo senso, è all’avanguardia mondiale: a Milano è stato messo a punto da RSE – Ricerca sul Sistema Energetico un impianto che simula, in modo metrologicamente controllato, l’emissione in atmosfera di un camino industriale. La soluzione tecnologica di RSE è unica in Italia e tra le poche al mondo. L’impianto, denominato Loop, è in grado di generare atmosfere gassose molto simili a quelle presenti nelle emissioni da impianti di combustione.

Un modello virtuoso che permette di svolgere al meglio un lavoro assai complesso. Ecco perché.

Emissioni industriali: l’importanza di una corretta misura

Ogni volta che si procede a una misura, la domanda da porsi è: il mio metodo funziona? E se sì, quanto? Ancora più importante è comprendere se la misura è corretta. Per quanto riguarda l’attività metrologica specifica dei laboratori, essa è oggettivamente molto complessa, basata su parametri fisici e/o chimici.

Nel caso specifico delle emissioni industriali si deve considerare una combinazione di gas, liquidi e solidi (tra cui, ad esempio, CO2, SO2, NOx, polveri e aerosol) mescolati assieme, ad alta temperatura con vapore acqueo, tali da rendere questa matrice estremamente instabile dal punto di vista chimico.

«Parlare di emissioni e della loro misurazione è un’attività assai complessa: gli stessi gas, fuoriusciti dal camino, cambiano interagendo profondamente col l’ambiente circostante. Sono talmente instabili che non è possibile imbottigliarli o incapsularli in una bombola. Nel giro di pochi minuti, la combinazione di emissioni è divenuta altro», spiega Domenico Cipriano, del Dipartimento Sviluppo sostenibile e Fonti Energetiche di RSE, coordinatore del progetto Loop. 

Per questo è assai complicato fare dei proficiency test, ovvero prove per garantire qualità e affidabilità dei metodi analitici e, di conseguenza, dei risultati delle prove condotte in laboratorio. A ciò si aggiunga il fatto che la misurazione delle emissioni dei gas climalteranti è materia relativamente recente. Infatti è dagli anni Novanta che si è cominciato a parlare di un loro monitoraggio in Europa ed è per questo che il parametro di riduzione delle stesse preso a riferimento per le emissioni di CO2 e dei gas serra è quello del 1990.

Per riuscire a misurarli correttamente, considerando questa complessità, si è proceduto alla creazione di impianti ad hoc, come quello Loop messo a punto da RSE. Una tecnologia che non conserva i gas emissivi ma è in grado di crearli a richiesta. L’attività, specifica la stessa società diretta e coordinata da GSE, si inserisce in un più ampio progetto di ricerca finanziato da RdS e nel protocollo d’intesa firmato da RSE e ISPRA, e coinvolge le Agenzie del Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente ed è realizzata in partnership con Sapio.

La tecnologia Loop di RSE e la sua funzione

Gli impianti per i proficiency test delle emissioni industriali sono complessi tecnologici chimico-fisici in grado di generare gas emissivi di composizione nota utilizzabili con tre finalità: validare la capacità del laboratorio di fare misurazioni corrette; addestrare nuovo personale (tra l’altro, i corsi universitari sui campionamenti universitari sono molto rari); validare nuovi metodi. Grazie alle mutate sensibilità ambientali, la materia è in continua evoluzione e periodicamente si pone l’esigenza di studiare nuovi inquinanti e testare nuovi metodi.

Emissioni industriali: in Italia c’è l'impianto LOOP di RSE per testare la corretta misurazione
Particolare tecnologico dell’impianto Loop

Di qui l’importanza di impianti come il Loop: una volta individuata la sostanza da testare, è possibile immetterla nel sistema e misurarla. «Le soluzioni tecnologiche preposte ad attività di ricerca, oltre a essere pochissime a livello internazionale sono di due tipi: ad anello aperto e chiuso», specifica Cipriano. Nel primo caso la soluzione ha forma di una caldaia con un camino orizzontale in cui si immettono via via i gas da misurare e a cui gli operatori preposti per la misurazione vi si possono collegare per i test metrologici. L’inconveniente è legato al fatto che sia ‘aperto’: quindi occorre immettere notevoli quantità di sostanze per la prova che si disperdono.

Nel caso dell’impianto milanese di RSE, questo è un anello chiuso (da qui il nome Loop) che è tra i primi al mondo – e unico nel suo genere– per le sue caratteristiche. «È una sorta di galleria del vento all’interno del quale vengono immessi singolarmente i gas, mantenuti una determinata temperatura (-compresa tipicamente tra 120 e 150°C) e in maniera controllata e fatti circolare con un ventilatore che simula le condizioni di velocità presenti nella realtà (tra i 10 ed i 30 m/s).

È un unicum anche a livello elettronico e IT: la parte hardware e software sono stati creati ex novo», illustra il coordinatore del progetto.

A questo camino orizzontale ci sono dei ‘punti di presa’ da cui i laboratori possono accedere – mediante attacchi uguali a quelli presenti su un impianto reale, ovvero un camino industriale ed effettuare la verifica di misurazione della miscela di gas. Tale verifica è basata su riferimenti normativi debitamente adattati per renderli utili alle specifiche necessità.

L’attività è assolutamente oggettiva e su base scientifica: il laboratorio di analisi dovrà individuare i componenti e misurare le quantità esatte. Svolta l’analisi, lo stesso lab invierà a RSE i risultati che saranno validati. È una procedura standard di verifica che serve a individuare eventuali errori senza influenzare il risultato. «Scopo di questa attività di misura non è fare ‘esami’, ma aiutare i laboratori a esprimere nelle loro attività quotidiane dei valori quanto più corretti possibile. Si svolge innanzitutto perché queste misure hanno un impatto sulla salute delle persone, è fondamentale garantire l’utente finale che la misura è fatta in modo corretto su tutti i fronti», precisa Cipriano.

Gli impatti diretti e indiretti della misurazione delle emissioni industriali

La verifica corretta delle emissioni industriali, come è possibile pensare, ha un impatto notevolmente importante sulla salute, sull’ambiente e sull’economia stessa. Ma è frutto di un’attività estremamente complessa: «la determinazione richiesta deve essere così sensibile che, per fare un paragone, è come se si richiedesse di contare quanti spettatori indossano un berretto giallo allo stadio San Siro durante il derby usando una foto satellitare».

Cipriano e il suo team hanno avviato la realizzazione dell’impianto nel 2008 e nel corso degli anni hanno provveduto alle ottimizzazioni per renderlo quanto più preciso. È un’attività suscettibile di migliorie e la cui ricaduta ha un valore assai elevato: «le misure ambientali hanno effetti sul codice penale e civile. Nel caso dell’attività condotte con laboratori di prova (pubblici o privati), questi hanno bisogno di formare il loro personale perché sia adottato ovunque un criterio scientificamente corretto. Garantire oggettività di misurazione su base nazionale (e comunitaria) che chiunque sia soggetto di un’attività di verifica delle emissioni sia giudicato in maniera imparziale sottende che il laboratorio sappia fare tali misure correttamente».

Per quanto riguarda l’impatto indiretto sulle aziende è fondamentale che si verifichino correttamente le emissioni perché da valori fuori legge (o nei limiti) può conseguire anche un grave danno economico alle stesse e, nel caso, l’avvio di procedimenti penali. Le stesse imprese dovrebbero pretendere che le misure siano corrette e uguali per tutti, a livello nazionale e comunitario, perché produrre rispettando l’ambiente comporta costi maggiori di chi non lo fa. Effettuare controlli ambientali ha sì effetti forti sulla marginalità economica degli impianti e nel complesso delle attività. Tuttavia, descrivere correttamente una certa situazione aiuta a sviluppare piani per migliorarla: «prendiamo a esempio Milano. In città la qualità dell’aria è migliorata anche grazie al fatto che sia stato predisposta un’azione di monitoraggio che permette di valutare gli impianti e compararli a livello nazionale ed europeo, oltre a farli nel tempo in modo da comprendere l’andamento ed eventuali variazioni», conclude il responsabile RSE.