Motori Diesel e inquinamento urbano: posizioni contrastanti e possibili soluzioni

Il costante impegno nei confronti dell’ambiente passa inevitabilmente attraverso lo sfruttamento sinergico dei diversi tipi di propulsori. Ma anche migliorando quelli esistenti, come i motori Diesel

Mobilità sostenibile e Green mobility, sono due espressioni di uso comune ormai, che vengono utilizzate per definire una modalità di spostamento in grado di  ridurre l’impatto ambientale dei veicoli, in particolar modo nei centri urbani. Quando si parla di inquinamento atmosferico la mente corre veloce, ed è portata a considerare come fonte principale delle emissioni nocive, il traffico veicolare.

In realtà non è così perché altre fonti concorrono ad innalzarne i valori, come gli impianti termici delle abitazioni, degli uffici, delle scuole e non ultimi gli scarichi industriali. Sulle emissioni derivanti dal traffico veicolare è importante però fare un distinguo. Perché esistono le sostante che arrecano danni alla salute se inalate e quelle cosiddette climalteranti, che invece agiscono sul nostro pianeta i cui effetti, purtroppo, ricadranno sulle future generazioni.

Il rischio maggiore è nei centri urbani

Il problema dell’inquinamento atmosferico è particolarmente sentito nei centri urbani. Proprio a causa dell’elevata congestione generata dal traffico cittadino l’allerta è sempre alta, non a caso è nel tessuto urbano che le amministrazioni comunali concentrano tutti gli sforzi affinché le emissioni nocive generate dai gas di scarico si mantengano entro limiti di guardia. Ma di cosa dobbiamo preoccuparci realmente?

Le emissioni prodotte da un veicolo sono legate ai processi di combustione del carburante e si possono generalmente considerare di tre tipi: anidride carbonica, gas emessi dai processi di combustione o dai combustibili e particolato. L’anidride carbonica (CO₂)  pur non arrecando danni diretti alla nostra salute, è il principale responsabile del surriscaldamento terrestre, dell’effetto serra, dello scioglimento dei ghiacciai e della modifica degli habitat naturali di fauna e flora.

La quantità di CO₂ emessa dai veicoli è strettamente correlata al consumo di carburante, quindi più un’auto consuma e più emette anidride carbonica nell’aria. E poiché non esistono convertitori catalitici o altre tecnologie in grado di ridurne la quantità, l’unico modo per diminuirne i livelli è quello di costruire motori sempre più efficienti e studiare linee con un ottimo coefficiente aerodinamico.

C’è da dire che nel corso degli anni si sono fatti passi avanti e i Governi hanno indicato precisi standard di riferimento per limitare le emissione di agenti inquinanti nocivi. Per questo sono stati introdotti specifici cicli di omologazione con l’obiettivo di definire dei limiti alle emissioni inquinanti che ogni veicolo è costretto a rispettare prima dell’omologazione e dell’immissione sul mercato.

Ritornando ai gas inquinanti ci sono poi quelli prodotti dall’evaporazione del carburante per effetto della sua imperfetta combustione. Questi sono i cosiddetti composti organici volatili (COV) e comprendono gli idrocarburi e gli idrocarburi ossigenati. Altri gas prodotti dai medesimi processi sono gli ossidi di azoto (NO e NO₂ = NOx)  e il monossido di carbonio (CO) che risultano essere particolarmente dannosi per la salute e sono responsabili dei danni causati allo strato di ozono, necessario a proteggere gli essere umani dalle radiazioni ultraviolette emesse dal sole.

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Infine abbiamo le emissioni di particolato (PM10) che costituiscono il principale problema dei motori Diesel. Sono particelle carboniose di diverse dimensioni, originate dalla combustione incompleta del carburante ed emesse soprattutto in presenza di basse temperature. Attraverso la dimensione delle particelle è possibile distinguere il particolato e il particolato fine. Il primo è costituito da particelle superiori a 10 µm (micron) che sono generalmente trattenute dalla parte superiore del nostro apparato respiratorio, vale a dire dal naso e dalla laringe.

Diversamente, il particolato fine, costituito da particelle con diametro inferiore a10 µm (PM10), riesce invece a penetrare il tratto respiratorio superiore. Le polveri sottili possono avere un diametro anche inferiore a 2,5 micrometri (PM2,5), in questo caso risultano molto dannose per la salute in quanto in grado arrivare fino agli alveoli dei polmoni, durante le naturali fasi della  respirazione con la bocca. Dimensioni ancora più piccole di tali polveri (le nano polveri), estremamente pericolose per la salute, possono arrivare fino alle cellule e sono addirittura in grado, in taluni casi, di generare mutazioni del DNA

I motori Diesel, più efficienti dei benzina ma…

La diatriba è sempre aperta. I motori Diesel sono più inquinanti dei benzina, oppure no?Senza infiammare il dibattito, ma soprattutto senza entrare nel merito di quelle che potrebbero essere le ragioni (e gli interessi) che generano l’accesa contrapposizione tra le parti, cercheremo di capire, dal punto di vista dell’efficienza, come si comporta un motore Diesel e quanto impatta sull’ambiente. Partiamo da un presupposto. La combustione nei motori a ciclo Diesel avviene ad una temperatura più elevata rispetto ai benzina e questa caratteristica, di per sé, garantisce una più alta efficienza energetica. Tale efficienza si traduce subito in una minore produzione di anidride carbonica (CO₂), il gas effetto serra, per intenderci.

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Il miglioramento dell’efficienza energetica si è ottenuta attraverso la naturale evoluzione della tecnologia, grazie ai moderni turbo-compressori e ai sistemi di iniezione del combustibile ad alta pressione (oggi giunta a 2000 bar), che hanno consentito ai moderni propulsori turbo-diesel di avere prestazioni equivalenti ai cugini a benzina e vantaggi consistenti in termini di riduzione dei consumi, stimati nell’ordine del 20-30% circa.

Lo svantaggio deriva proprio dalla modalità con cui avviene la combustione che, se da un lato risulta migliorativa dei livelli di emissione di anidride carbonica, dall’altro risulta penalizzante a causa dei maggiori quantitativi di emissioni di ossidi di azoto e particolato, rispetto ai motori a benzina. Tuttavia le Case sono corse ai riparti, attraverso l’adozione di evoluti e costosi sistemi di trattamento dei gas esausti, in grado di contenerne le emissioni entro i limiti fissati dalle normative europee, rendendo dunque i propulsore Diesel ‘puliti’ al pari dei benzina. Dunque perché continuare a demonizzarli?…