Emissioni auto: da quali sostanze sono composte?

Prima di parlare di catalizzatori, filtri antiparticolato e quant’altro, è importante capire il perché della loro presenza nei moderni impianti di scarico: ridurre le emissioni auto. La prima ondata di provvedimenti, in Europa, è arrivata nel 1992 con l’introduzione dello standard Euro 1 e di conseguenza dei primi catalizzatori, chiamati anche retrofit, perché semplicemente si inserivano alla fine del terminale di scarico al posto del classico silenziatore. Prima di allora, infatti, non c’era nessun tipo di filtro tra i gas che uscivano dalla camera di scoppio e quelli che arrivavano nell’atmosfera. Ma da quali sostanze sono composte le emissioni auto?

Articolo aggiornato il 30 novembre 2020 alle ore 8:00

EMISSIONI AUTO: QUALI SONO GLI AGENTI INQUINANTI?

Prima di vedere in dettaglio quali sono le tecnologie che permettono di abbattere le emissioni auto allo scarico, cerchiamo di capire che cosa effettivamente esce dalla marmitta delle auto con motore a combustione. L’elemento principale è l’anidride carbonica (CO2) che è il risultato di ogni tipo di combustione (la emette anche l’essere umano come prodotto di scarto del consumo di zuccheri). Poi c’è il CO, ovvero il monossido di carbonio, che è velenoso, molto più pericoloso e viene emesso tipicamente dai motori a benzina. Inoltre ci sono gli NOx, ovvero gli ossidi di azoto, che sono prodotti sia dai motori diesel che da quelli a Ciclo Otto. L’elenco prosegue con l’anidride solforosa (SO2), risultato tipico della combustione del gasolio, con gli idrocarburi incombusti (HC).

L’IMPORTANZA DELL’ANIDRIDE CARBONICA

Ma perché le emissioni auto si misurano quasi esclusivamente con il quantitativo di CO2 che esce dallo scarico (tipicamente in grammi ogni 100 km)? Perché l’anidride carbonica è la principale responsabile del famigerato effetto serra. Per questo, pur non facendo male a chi la respira, è uno dei climalteranti che viene più tenuto sotto controllo rispetto agli altri, perché quando si accumula nell’atmosfera, riempiendone gli strati, contribuisce a trattenere il calore e di conseguenza a riscaldare il pianeta.

COME SI FORMANO GLI AGENTI INQUINANTI?

La combustione è tra le principali fonti della formazione d’inquinanti dovute al trasporto, per questo nei motori moderni l’efficienza è curata in modo maniacale. Quando incompleta da origine alla formazione di CO, quando invece non avviene si formano gli HC. La formazione degli NOx invece è dovuta alle alte temperature che si raggiungono nei cilindri. Ma l’agente inquinante temuto più di tutti gli altri è il particolato, un insieme complesso d’idrocarburi combusti in modo incompleto che viene prodotto principalmente dai propulsori diesel. È costituito da un nucleo centrale di carbone su cui si depositano idrocarburi come acqua e composti dello zolfo.

PARTICOLATO E POLVERI SOTTILI NELLE EMISSIONI AUTO

Nei vecchi motori diesel la presenza del particolato era evidente per il colore nero della fumata che fuoriusciva quando si dava gas a fondo. Nei moderni common-rail, invece, le particelle sono diventate molto piccole e pressoché invisibili. Il paradosso è che al migliorare della combustione la sua quantità diminuisce, ma le particelle diventano sempre più piccole, tanto da rientrare nella categoria delle micro-polveri (PM) o polveri sottili. Queste polveri sono molto volatili e tendono a rimanere in sospensione nell’atmosfera, diventando facilmente respirabili per poi introdursi nel sangue. Per questo si usano i filtri antiparticolato, che si devono occupare di filtrare particelle più piccole di 10 micron (PM10), mentre i vecchi diesel emettevano polveri da oltre 30 micron.