PRODUZIONI DI ENERGIAE SPRODUZIONI DI ENERGIAE SUE CONSEGUENZE SULL’AMUE CONSEGUENZE SULL’AMBIENTEBIENTE

Molti problemi ambientali sono il Molti problemi ambientali sono il risultato indiretto della produzione risultato indiretto della produzione e del consumo di energia.e del consumo di energia.

Attualmente in Italia le fonti Attualmente in Italia le fonti energetiche principali, energetiche principali, economicamente convenienti, sono economicamente convenienti, sono tutte derivate dal petrolio, dal gas tutte derivate dal petrolio, dal gas naturale e dal carbone.naturale e dal carbone.

Principali Prodotti della Principali Prodotti della combustionecombustione Il processo di ossidazione degli Il processo di ossidazione degli

idrocarburi, detto combustione, avviene idrocarburi, detto combustione, avviene con forte sviluppo di energia che consente con forte sviluppo di energia che consente il proseguimento della ossidazione anche il proseguimento della ossidazione anche quando vien meno l’innesco.quando vien meno l’innesco.

Il processo di combustione produce una Il processo di combustione produce una miscela di sostanze composte da:miscela di sostanze composte da:Biossido di carbonioBiossido di carbonioMonossido di carbonioMonossido di carbonioBiossido di zolfoBiossido di zolfoOssidi di azotoOssidi di azotoParticolatoParticolatoIdrocarburiIdrocarburi

CONSEGUENZE DEI COMBUSTIBILI CONSEGUENZE DEI COMBUSTIBILI SULL’AMBIENTESULL’AMBIENTE

SmSmokeoke (fumo) + (fumo) +

FFogog (nebbia) = (nebbia) =

SmogSmog

SMOGSMOG““STRATO DELL’OZONOSTRATO DELL’OZONO

NEL POSTO NEL POSTO SBAGLIATO”SBAGLIATO”

Il fenomeno dello smog fotochimico che si Il fenomeno dello smog fotochimico che si produce nelle città per effetto di produce nelle città per effetto di centinaia di reazioni chimiche, a cui centinaia di reazioni chimiche, a cui partecipano una dozzina di molecole partecipano una dozzina di molecole diverse, è stato osservato inizialmente a diverse, è stato osservato inizialmente a Los Angeles negli anni ‘40Los Angeles negli anni ‘40

I principali prodotti che innescano un episodio di I principali prodotti che innescano un episodio di smog fotochimico sono ossidi di azoto (NOsmog fotochimico sono ossidi di azoto (NO∙) e ∙) e molecole incombuste di idrocarburi (COV)molecole incombuste di idrocarburi (COV)

COV + NO∙ + h O3 + HNO3 + prodotti organici

Il radicale NO∙ si forma per ossidazione dell’azoto dell’aria

N2 + O2 2 NO∙

Quanto più elevata è la temperatura della fiamma tanto maggiore è la quantità di NO∙ prodotta

MARMITTA CATALITICAMARMITTA CATALITICAPer ridurre la formazione degli ossidi di azoto e del monossido di Per ridurre la formazione degli ossidi di azoto e del monossido di carbonio è oggi utilizzata in campo automobilistico la marmitta carbonio è oggi utilizzata in campo automobilistico la marmitta catalitica. Una sonda sensibile all’ossigeno controlla il giusto rapporto catalitica. Una sonda sensibile all’ossigeno controlla il giusto rapporto aria/combustibile nel motore, per assicurare una elevata conversione aria/combustibile nel motore, per assicurare una elevata conversione degli inquinanti.degli inquinanti.

H2O + COMBUSTIBILE H2

2 H2 + 2 NO N2 + 2 H2O

2 CO + O2 2 CO2

COMBUSTIBILE + O2 CO2 + H2O

Camera di riduzione con catalizzatore a base di Rh

Camera di ossidazione con catalizzatore a base di Pt/Pd

In questa fase si immette aria addizionale

Riduzione degli NORiduzione degli NOxx a livello industriale a livello industriale

Per la riduzione degli NOPer la riduzione degli NOxx si inietta NH si inietta NH33 nel flusso nel flusso dei fumi nel caminodei fumi nel camino

4 NH3 + 4 NO∙ + O2 4 N2 + 6 H2O

Un sistema migliore prevede l’iniezione di urea

2 CO(NH2)2 + 4 NO∙ + O2 4 N2 + 2 CO2 + 4 H2O

Riduzione della SORiduzione della SO2 2 a livello industrialea livello industriale

Il biossido di zolfo è eliminato dai fumi delle ciminiere Il biossido di zolfo è eliminato dai fumi delle ciminiere attraverso un processo chimico con il carbonato di calcioattraverso un processo chimico con il carbonato di calcio

SO2 + CaCO3 CaSO3 + CO2

CaSO3 + ½O2 CaSO4

Il particolatoIl particolatoSono minuscole particelle solide o liquide Sono minuscole particelle solide o liquide sospese nell’aria che di solito, prese sospese nell’aria che di solito, prese singolarmente, sono invisibili a occhio nudo.singolarmente, sono invisibili a occhio nudo.

Nel loro insieme produce una foschia che Nel loro insieme produce una foschia che riduce la visibilitàriduce la visibilità

Le particelle con diametro inferiore a 2,5 Le particelle con diametro inferiore a 2,5 μμm m sono dette “particolato fine” e sedimentano sono dette “particolato fine” e sedimentano in alcune settimane.in alcune settimane.

Le particelle con diametro superiore a 2,5 Le particelle con diametro superiore a 2,5 μμm m son dette “particolato grossolano” e son dette “particolato grossolano” e sedimentano abbastanza rapidamente.sedimentano abbastanza rapidamente.

Effetti sulla saluteEffetti sulla salute

A Londra nel dicembre del 1952 morirono A Londra nel dicembre del 1952 morirono più di 4000 persone a causa dello smog.più di 4000 persone a causa dello smog.

Gli effetti dei gas di combustione ricadono Gli effetti dei gas di combustione ricadono quasi eslusivamente sull’apparato quasi eslusivamente sull’apparato respiratorio.respiratorio.

Oggi la situazione è di molto migliorata Oggi la situazione è di molto migliorata grazie ai sistemi di controllo grazie ai sistemi di controllo dell’inquinamento. dell’inquinamento.

Tuttavia resta ancora non del tutto risolto il Tuttavia resta ancora non del tutto risolto il problema degli ossidi di azoto, l’ozono e il problema degli ossidi di azoto, l’ozono e il particolato.particolato.