Più morti che in guerra - Parte 2

Aspo7Scusate. Ci siamo sbagliati. Bruciare la legna non va bene per i nostri polmoni.

E anche allevare così gli animali. E acquistare auto diesel.

Di Dario Faccini

Questa è la seconda parte di un articolo in cui, nella prima parte, abbiamo già visto che i problemi dell’inquinamento in Italia hanno tre nomi: trafficobiomasse e agricoltura.

Entriamo nei tre problemi, vediamo, tra le altre cose, anche quanti km deve percorrere un’auto a benzina per inquinare quanto una stufa a legna o un animale da allevamento.

STRATEGIA FUORISTRADA

Per il traffico veicolare qualcosa si è fatto, grazie all’Unione Europea. Con le limitazioni alle emissioni veicolari rappresentate dagli standard EURO, si è abbassato sia il particolato che gli ossidi di azoto emessi, soprattutto per i motori a benzina. Per i motori diesel, alla luce dei recenti scandali sull’alterazione dei test di aderenza agli standard EURO, invece si è fatto molto meno, come si può apprezzare nella figura seguente.

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Confronto tra emissioni reali e limiti degli standard EURO per gli Ossidi di Azoto, per i motori a benzina e diesel. Fonte: vedi nota [2] nell’articolo precedente.

La situazione è ancora meno rosea considerando che il mercato dei trasporti è stato lasciato libero di spostarsi verso il diesel, che nel 2000 in Italia rappresentava il 51% dei consumi petroliferi su strada e nel 2014 il 72% (considerando solo benzina e gasolio, senza il GPL) [9, pag 72]. Ecco perché è troppo poco. Anche se un effetto sulle emissioni di particolato primario c’è stato (vedi grafico seguente).

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Per l’Italia, storico delle emissioni PM2,5 (solo particolato primario) del trasporto su strada secondo modelli di reale utilizzo (auto, moto, furgoni, camion, usura dei pneumatici ma manca quella dell’asfalto), in blu, e degli impianti stazionari a servizio del settore residenziale, in rosso. La serie relativa al settore residenziale è stata ricalcolata nel 2016 in seguito alla scoperta di gravi sottostime nel consumo di biomasse, che rappresentano il 99% delle emissioni di questo settore. Fonte: rielaborazione dell’autore su dati [10] (aggregazione settori da 1A3bi a 1A3bvii, e 1A4bi).

Per agire ulteriormente sui trasporti c’è praticamente solo una strada: in prima istanza l’abbandono del dieselche sembra già iniziato, e successivamente quello della mobilità privata a favore di quella pubblica. Sulla possibilità di sostituire tutti i veicoli ora in circolazione con mezzi elettrici, ne parleremo in un altro post, per ora basti dire che avrebbe effetti ed impatti non sostenibili.

 

CHILOMETRI IN FUMO

Per legna e pellet invece si può affermare con certezza che non solo nulla è stato fatto, ma anzi si sta aggravando il problema. A dimostrazione si osservi il grafico precedente, in cui le emissioni dirette di PM2,5 delle biomasse dal settore residenziale (camini, stufe e caldaie) sono largamente superiori a quello del traffico, e sono cresciute moltissimo negli ultimi 10 anni.

Per farci un’idea, cerchiamo di capire quanto inquinano i vari impianti di riscaldamento rispetto ad un’auto. Ad esempio, cerchiamo di capire quanti km deve fare un’auto a benzina per inquinare quanto una stufa a legna (utilizzata per un anno).

Prendiamo allora per riferimento un appartamento di 70mq, in classe E (consumo di 100kWh/mq/a) ed osserviamo quanto inquinerebbe ogni diverso combustibile per riscaldarlo per un anno intero. Stiamo parlando di un consumo di legna pari a 40 quintali l’anno, o 32 quintali di pellet. Come inquinante prendiamo sempre il particolato, frazione PM10, considerando sia quello primario che secondario (derivato da ossidi azoto, ammoniaca e ossidi zolfo). Questo approccio, ha il vantaggio di rendere intuitivo l’inquinamento prodotto e di aggregare tutti i principali inquinanti. Introduce però alcune imprecisioni, che sono in parte compensate e comunque sempre in senso molto conservativo, vedere nota [13].

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Inquinamento in particolato primario e secondario prodotto ogni anno da vari impianti di riscaldamento, per riscaldare un appartamento di 70mq in classe E. L’inquinamento è espresso nei km percorsi da un’auto a benzina “media” per il parco italiano. Si leggano la note [13] [14] per le fonti utilizzate e le ipotesi di carattere conservativo introdotte.

A parte la follia di usare ancora nel XXI secolo un camino aperto, si osserva come l’uso della Legna produce sempre un inquinamento pari ad un’auto a benzina che gira intorno all’abitazione, per tutto l’inverno, percorrendo oltre 40.000km!

Un poco meglio va con l’uso del pellet, che comunque quando sostituisce una precedente caldaia a Metano o, addirittura, a Gasolio, in questo confronto aumenta le emissioni di ben  20.000km ‘percorsi’.

Ecco perché, nonostante i miglioramenti tecnologici nella combustione delle biomasse su piccola scala, le emissioni in questo settore continuano ad aumentarevengono sostituiti combustibili più puliti (benché non rinnovabili).

L’effetto di sostituzione si può apprezzare nel grafico seguente, in cui si può osservare il calo continuo dei  combustibili liquidi a favore delle biomasse. [16]

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Storico dei consumi in proporzione sul totale, di ogni classe di combustibile nel settore residenziale. Anno di riferimento 2014. Fonte: Rielaborazione autore su dati ISPRA [10].

La motivazione di questo cambiamento sembra essere principalmente di ordine estetico ed economico, cui spesso non è assente un messaggio ecologista: la Legna spesso non paga l’IVA (perché di autoproduzione, o perché viene evasa) che comunque è agevolata al 10%, e insieme al Pellet non paga nessuna accisa. Purtroppo si confonde spesso il concetto di combustibile “rinnovabile” con quello di “pulito”. 

In questo le autorità stanno facendo bel poco. Le più attente, hanno messo prima dei limiti minimi di efficienza agli apparecchi a biomasse, poi hanno introdotto una classificazione sulle emissioni, che però diventa veramente stringente in realtà solo quando i limiti di qualità dell’aria sono già stati superati. Nel frattempo, mentre i decisori politici si rifiutano di prendere azioni di contenimento, l’Italia detiene il record mondiale di importazioni di legna da ardere (con tutti i problemi connessi di impatto ambientale ed energetico dovuti ai trasporti), e quello europeo per il consumo di pellet (85% importato).

Eppure basterebbe così poco. Sarebbe sufficiente imporre l’obbligo di rottamare una vecchia stufa a legna prima di procedere all’installazione di una nuova di ultima generazione. Il bilancio sulle emissioni sarebbe così positivo e l’indotto sarebbe salvaguardato.

UN MONDO DI LETAME

Per ultimo trattiamo il mondo dell’agricoltura e degli allevamenti, che abbiamo visto in Italia producono il 96% di tutta l’ammoniaca(NH3) nell’aria, un inquinante che insieme ad altri produce il pericoloso particolato secondario (smog).

Partiamo da un dato: metà delle emissioni provengono dalla gestione, nei ricoveri, delle deiezioni degli animali da allevamento, mentre quasi l’altra metà proviene dalla fertilizzazione dei campi con letami e concimi inorganici. In pratica, oltre il 70% delle emissioni di NH3 è imputabile agli animali da allevamento (bovini, suini, pollame) sotto forma di gestione delle loro urine e feci.

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Ripartizione emissioni di ammoniaca dal settore agricolo/zootecnico. Legenda: 3B-Gestione dei Letami nei ricoveri e stoccaggi degli allevamenti; 3D-Fertilizzazione dei terreni. Fonte: [9, pag 116].

Per capire l’entità del problema, come già visto per le stufe a legna, vediamo quanti km deve percorrere un auto a benzina per inquinare quanto un animale da allevamento, in termini di emissioni PM10(I+II). In questo caso la stima è meno robusta, ma dovrebbe essere ancora conservativa, vedere note [13], [14] e [17].

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Emissioni di particolato (quasi totalmente secondario), espresso  “in chilometri percorsi da un’auto a benzina”, prodotto da vari animali da allevamento. Sono separati due contributi: le emissioni delle deiezioni degli animali nei ricoveri e negli stoccaggi, e lo spargimento nei campi. Anno di riferimento: 2014. Per fonti e metodologia impiegata, vedere note [13], [14] e [17].

Scopriamo così che ogni bovino da latte inquina in inverno come un’auto a benzina che percorra 55.000 km. Se consideriamo che in Italia nel 2014 avevamo 1.800.000 bovini da latte e il doppio da carne, a livello di inquinamento sanitario è come se ci fossero circa altri 20 milioni di vetture a benzina [18]. Questo senza contare i suini, il pollame e gli altri animali (equini, ovini, bufale,…).

Ma com’è possibile che gli allevamenti inquinino così tanto? La risposta è semplice: in natura, gli stessi animali che alleviamo, non sarebbero né così numerosi, né così ipernutriti.

L’aspetto veramente interessante, è che delle azioni mirate nel settore agrozootecnico non avrebbero benefici solo sull’emissioni di Ammoniaca/Particolato, ma anche su quelle climalteranti (es. metano), sulla sostenibilità ecologica (minor uso dei fertilizzanti, riduzione eutrofizzazione delle acque), energetica e sanitaria(obesità).

Le strategie per ridurre questi impatti potrebbero essere allora di tre tipi:

  1. La spinta ad un cambiamento nei consumi alimentari, che riduca il consumo di proteine animali, salvaguardando la sostenibilità, la profittabilità(aumento dei prezzi delle carni) e la qualità del settore zootecnico. Un’idea su tutte: marchi di qualità che garantiscano al consumatore la sostenibilità a tutto tondo degli allevamenti, invece che la mera provenienza geografica. Anche perché comunque il settore zootecnico è in una crisi che va gestita: nel periodo 1990-2013 si è avuto un calo del 15% delle emissioni di ammoniaca principalmente dovuto alla riduzione del numero di capi allevati.
  2. La riduzione della sovralimentazione proteica negli allevamenti, che si riflette ora in un eccesso di ammoniaca che viene espulso tramite le deiezioni. Togliere, dalla dieta, l’1% in proteine, permette di ridurre le emissioni del 10%.
  3. Tecniche avanzate di gestione dei liquami e letami in azienda (acidificazione, copertura vasche di stoccaggio,…) e durante lo spandimento dei concimi nei campi per la fertilizzazione (iniezione, interramento). Le possibilità di abbattimento sono molte. L’adozione di BAT (Migliori Tecnologie a Disposizione) ha permesso alla Danimarca di ridurre, nel giro di 20 anni, del 40% le emissioni di ammoniaca del comparto agricolo.

In Italia, al momento, la riduzione delle emissioni di ammoniaca fissate in sede UE al 2030 sono del 14% (rispetto al 2005). Un obiettivo che, per riuscire a definire ambizioso, serve una spiccata fantasia.

L’ultima parte di questa serie di articoli verte sulle azioni contro l’inquinamento che possono essere intraprese da ciascuno di noi.

Note

[9] ISPRA, National Inventory Report 2016

[10] ISPRA, Serie storiche delle emissioni di gas serra 1990-2014, 2016, foglio excel

[11] ISPRA, Banca dati dei fattori di emissione medi del trasporto stradale in Italia, foglio excel

[12] de Leeuw, (2002), A set of emission indicators for long-range transboundary air pollution, Environmental Science & Policy, Volume 5, Issue 2, April 2002, Pages 135-145.

[13] La valutazione dell’impatto in termini di particolato totale (I+II) degli impianti di riscaldamento e dei letami prodotti dagli animali richiede il calcolo del particolato secondario a partire dalle emissioni di altri inquinanti primari (NOx, SOx e NH3). Per un certo periodo l’Agenzia Europea per l’Ambiente ha fatto sua la possibilità di calcolare con un modello lineare questo contributo, seguendo l’approccio e i fattori di aggregazione inizialmente descritti in [12], poi a quanto pare riducendoli di entità secondo quanto affermato in un documento ARPA Lombardia, sino ad abbandonarne l’approccio. In realtà la complessità delle reazioni che portano alla formazione del particolato primario non permette di applicare ovunque un modello lineare, come ad es. nella Pianura Padana, vedere ad es. l’opinione del Prof. Caserini. La giustificazione dell’utilizzo del modello lineare in questo approccio è esposta qui di seguito. In pratica in questa sede si utilizza l’inquinamento di particolato totale (quindi anche secondario, calcolato con il modello lineare menzionato) di un’autovettura media a benzina, come riferimento per valutare le emissioni di impianti di riscaldamento (con una forte componente di particolato primario) e animali (quasi completamento di particolato secondario derivante dalle grandi quantità di NH3 emesse dai letami). Nella valutazione delle biomasse, siccome l’approccio lineare di calcolo del particolato secondario a partire dagli ossidi di azoto sembra fornire un valore sovrastimato, ed essendo con questo approccio la sovrastima posta al denominatore (l’emissione dell’auto media a benzina risulta essere composta per quasi l’80% da particolato secondario derivante da NOx), allora l’approccio risulta impreciso per difetto e non per eccesso, per quanto riguarda le biomasse. Nella valutazione invece delle emissioni di origine animale, la situazione è diversa, perché anche il numeratore dipende largamente dalle emissioni di particolato secondario dovute all’NH3, quindi potenzialmente imprecise per quanto già detto. Va comunque osservato che questo approccio permette almeno la compensazione di un’eventuale sovrastima del particolato prodotto da NH3. In secondo luogo tra i fattori di aggregazione descritti in [12] e quelli citati nel documento Arpa già menzionato, si sono scelti quest’ultimi, in quanto alla prova dei fatti si sono visti fornire stime più conservative. Tutto ciò considerato, questo approccio per le emissioni di origine animali dovrebbe essere in grado di migliorare la precisione del modello lineare su cui poggia, che , nonostante le imprecisioni che contiene, è al momento l’unico in grado di fornire una qualche stima indicativa del fenomeno in oggetto (almeno per quanto è riuscito a scoprire l’autore).

[14] Le emissioni in PM10(I+II) di un’auto a benzina “media” sono state prese da [11, foglio 1], considerando PM10, NOx, SO2, NH3 con i fattori di aggregazione indicati in [13] (1; 0,7; 0,5; 0,4)). Il valore stimato è di 0,1515 g/km (circa l’80% è prodotto a partire dagli ossidi di azoto). Le emissioni degli impianti di riscaldamento in grammi di inquinanti per GJ di combustibile sono state prese da [15a] per PM10 e NOx in cui sono riportati valori misurati in condizioni reali di utilizzo e non di prove di riferimento per certificazioni/aderenze a standard. La scelta è ovvia: in condizioni di funzionamento nominale le emissioni sono spesso minime, mentre nella realtà le modalità di utilizzo, di pulizia della canna fumaria, di gestione dell’aria (per i modelli manuali), di pezzatura, umidità e tipo di legna possono aumentare enormemente le emissioni. Invece per l’SO2 sono stati presi da [15b].Per rimanere conservativi si è deciso di utilizzare un fattore di rendimento medio stagionale per l’impianto pari a al 90%, facilmente oltrepassabile da impianti a combustibile gassoso o liquido, ma non altrettanto da quelli a biomasse, che risultano così meno inquinanti in questa valutazione.

[15a] Caserini et al.,FATTORI DI EMISSIONE DALLA COMBUSTIONE DI LEGNA E PELLET IN PICCOLI APPARECCHI DOMESTICI, 2014

[15b] Stefano Caserini, Aria Pulita, 2013, Mondadori Bruno.

[16] Si osservi a tal proposito che l’abbandono dell’olio combustibile nel settore residenziale, vietato a partire dal 2006, quando ormai pesava per meno del 4% sulla frazione di combustibili liquidi impiegati nel settore civile(Dati Bilancio Energetico Nazionale 2006), non può essere ritenuto responsabile, se non in minima parte, dell’avanzata delle biomasse a scapito dei combustibili liquidi.

[17] Per la componente “gestione letami” sono considerate le emissioni di PM10 primario(poche) e NH3(molte) del settore 3B1a+3B1b, 3B3, 3B4gi, 3B4gii di [10] per il 2014. Sempre in [10] sono presi i fattori di attività relativa (numeri capi). Le emissioni di NH3 sono trasformate in ‘possibile’ PM10 secondario con il fattore di conversione 0,64 secondo [12]. Per la gestione dei letami sono stati presi da [9, pag 121] gli emission factors di NH3 per “Land spreading”, poi trasformati in PM10 secondario sempre usando 0,64. La conversione in km percorsi da un’auto a benzina media sono stati svolti analogamente a quanto già visto per gli impianti di riscaldamento. Si osservi che, diversamente dall’attività svolta dagli impianti di riscaldamento che è concentrata in inverno e le cui emissioni di PM10 sono composte per lo più da particolato primario, quelle degli animali sono distribuite lungo tutto l’anno con variazioni stagionali. E’ stata allora necessaria una correzione stagionale per l’NH3 che ha considerato solo le emissioni dei mesi di novembre, dicembre, gennaio, febbraio e marzo (mesi freddi, in cui ha senso considerare la formazione di particolato secondario), con un profilo di emissione preso da (TNO Report, Description of current temporal emission patterns and sensitivity of predicted AQ for temporal emission patterns, Dec 2011). Il possibile particolato secondario risulta così ridimensionato di 5/12.

[18] Conto spannometrico: considerando gli 11.000 km percorsi in media da un’auto in Italia, un bovino da latte ‘pesa’ come 5 auto, uno da carne come 2,5.

Fonte: https://aspoitalia.wordpress.com/2017/02/11/quanti-chilometri-fai-con-una-stufa-o-una-mucca/

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