Emissioni atmosferiche: tipologie e conseguenze sull’ambiente

Ormai se ne sente parlare ogni giorno e attraverso ogni canale di comunicazione. Stiamo parlando delle emissioni atmosferiche, tema particolarmente sentito a causa degli effetti che la maggior parte di esse ha sull’ambiente e sulla qualità della nostra vita. Il rilascio di emissioni inquinanti in atmosfera, infatti, ha causato preoccupanti variazioni climatiche nel corso degli anni e, a tale proposito, ci si è posti l’obiettivo di ridurle il più possibile. Per farlo si sta cercando di promuovere la diffusione di soluzioni alternative, come l’adozione di sistemi ecologici per la produzione di energia, e sono stati istituiti protocolli e certificazioni che regolino le diverse attività produttive e industriali, promuovendo la transizione ecologica.

A cura di:

Emissioni atmosferiche causate dall'uomoIndice:

Quando si parla di emissioni atmosferiche si fa riferimento a sostanze solide, liquide o gassose rilasciate in aria come prodotto di processi naturali o antropici. Sono proprio questi ultimi i processi a destare oggi una forte preoccupazione; l’uomo è, infatti, responsabile dell’introduzione in atmosfera di emissioni altamente dannose e inquinanti, la maggior parte delle quali prodotte dalla combustione di materia prima fossile.

Quella tra l’uomo e le fonti fossili è una storia che va avanti da moltissimi anni. Per capire quando ha avuto inizio l’impiego su larga scala dei combustibili fossili bisogna riavvolgere il nastro fino alla Prima Rivoluzione Industriale. E’ questo l’avvenimento che ha segnato l’entrata del carbone e del petrolio nelle nostre vite, sfruttati come carburanti per alimentare i motori a vapore.

Non si può negare che il loro utilizzo abbia favorito l’evoluzione dei processi industriali e contribuito alla diffusione del benessere di cui possiamo godere oggi, ma bisogna prendere atto del fatto che questo non può più essere giustificato da alcun tipo di benessere, soprattutto se si considera che, ormai, si tratta di un benessere fittizio, che viene a mancare dal momento in cui ci si trova a fare i conti con le gravi conseguenze sull’ambiente e lo sviluppo di malattie strettamente legate all’inquinamento in continua crescita.

Cosa sono i combustibili fossili?

Quando parliamo di combustibili fossili pensiamo automaticamente a qualcosa di negativo e fortemente dannoso, in realtà si tratta di materia prima presente in natura e generatasi da un processo di decomposizione di materiale organico protrattosi per milioni di anni. Non è la materia in sé ad essere dannosa, ma le modalità di sfruttamento della stessa attuate dall’uomo nel corso degli anni.

I combustibili fossili non sono altro che il risultato della decomposizione anaerobica, attuata in assenza di ossigeno a diverse profondità della terra, di materia vivente morta milioni di anni fa e contenente energia come risultato di un processo antico di fotosintesi.

Mentre petrolio e gas naturale si sono formati in seguito alla decomposizione di organismi che hanno abitato la Terra, il carbone e il metano derivano dalla decomposizione delle piante terrestri.

Emissioni atmosferiche e impatto sulla Terra

Una piccola parte delle emissioni è responsabile della maggior parte dell’impatto dell’uomo sui cambiamenti climatici e sulla salute. Come anticipato, il livello di emissioni atmosferiche globali derivanti da attività umane è cresciuto vertiginosamente negli ultimi 200 anni in concomitanza con lo sviluppo delle attività industriali, delle infrastrutture elettriche e dei trasporti.

Tra le  conseguenze, oltre all’aumento della temperatura, anche la formazione di altri tipi di inquinamento, come lo smog, e di piogge acide.

Le nuove consapevolezze e la presa di coscienza nei confronti degli impatti causati da queste emissioni ha portato all’implementazione di regolamentazioni e allo sviluppo nuove pratiche per ridurre la quantità di emissioni atmosferiche in vari Paesi. Per citare degli esempi, l’11 dicembre 1997 fu stipulato il protocollo di Kyoto, accordo internazionale che, per la prima volta, stabiliva obiettivi mirati all’abbattimento delle emissioni di gas responsabili dell’effetto serra e del riscaldamento globale imponendo ai paesi aderenti i limiti obbligatori per contenere le emissioni atmosferiche.

Più recente è, invece, l’Agenda 2030, approvata il 25 settembre 2015 dalle Nazioni Unite e contenente 17 obiettivi di sviluppo sostenibile il cui raggiungimento è fissato per il 2030.

Gas serra e cambiamenti climatici

I gas serra contribuiscono alla formazione del cosiddetto “effetto serra” e sono responsabili del bilancio energetico della terra. I principali sono vapore acqueo, anidride carbonica, metano, ozono e ossido di azoto, presenti per natura nell’atmosfera in concentrazioni limitate.

Cosa si intende, però, per effetto serra? Per spiegare questo fenomeno dobbiamo pensare alla Terra come a un gigantesco contenitore di calore (pensiamo al principio delle serre, utilizzate per far crescere le piante durante i periodi più freddi).

La funzione contenitiva è svolta dall’atmosfera che, avvolgendo il nostro Pianeta, garantisce una temperatura media di circa 15° C (senza atmosfera avremmo una temperatura media di circa -20° C). L’atmosfera è formata dai sopracitati gas, responsabili dell’assorbimento dei raggi infrarossi riflessi dalla superficie terrestre e grazie ai quali la Terra si riscalda permettendo lo svolgimento della vita e lo sviluppo della biodiversità.

Ciò che ha dato origine ai nostri problemi odierni non è l’esistenza delle emissioni di CO2, fondamentali per la vita sulla Terra, ma la rottura dell’equilibrio che permetteva il mantenimento della temperatura media. L’emissione incontrollata dei gas serra, causata dall’attività dell’uomo, ha rotto questo equilibrio e causato ripercussioni gravi sugli ecosistemi terrestri, acquatici e sulla salute dell’uomo.

Emissioni per settore
Emissioni gas serra per settore – Italia 2018

I gas ad effetto serra, detti anche gas climalteranti, prodotti in Italia nel 2018 derivano principalmente da:

  • attività di industrie energetiche (24%),
  • attività residenziali e servizi (19,5%),
  • industria manifatturiera e processi industriali (20,7%),
  • trasporti (24,4%),
  • attività agricola (7,1%)
  • rifiuti (4,3%)

(Fonte: ISPRA – Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)

Principali emissioni e relative sorgenti

Anidride carbonica

L’anidride carbonica (biossido di carbonio) è uno dei principali gas presenti in atmosfera ed è regolato attraverso il ciclo naturale del carbonio, in cui l’anidride carbonica è emessa nell’aria e riassorbita dalla vegetazione e dall’acqua.

Questo ciclo è alterato dall‘emissione di ulteriore anidride carbonica proveniente dalle attività umane. Poiché il ciclo naturale non riesce ad assorbire queste emissioni aggiuntive, una grande parte di anidride carbonica rimane in atmosfera e provoca il cambiamento del clima.

La prima sorgente da attività umane di anidride carbonica è la combustione di fonti energetiche fossili (petrolio, gas e carbone) per la produzione di energia elettrica, di calore e per i trasporti.

Metano, un altro gas che si trova in natura

La sorgente principale di metano in natura è la decomposizione delle piante. Come per l’anidride carbonica, la quantità di metano in atmosfera è aumentata significativamente a causa dell’attività umana, provocando un aggravamento dei cambiamenti climatici in atto.

Le attività umane che producono metano includono:

  • produzione dei combustibili fossili,
  • discariche dei rifiuti,
  • agricoltura e allevamento.

Ossido nitroso

Le sorgenti naturali e il ciclo dell’ossido nitroso non sono conosciuti così bene come quelli dell’anidride carbonica e del metano, ma la loro principale sorgente naturale sembra essere la scomposizione batterica delle sostanze chimiche presenti nel terreno.

Le attività umane che aumentano la quantità dell’ossido nitroso in atmosfera, e quindi l’effetto sui cambiamenti climatici, includono:

  • combustione delle fonti fossili,
  • utilizzo di fertilizzanti in agricoltura contenenti azoto,
  • alcuni processi industriali.

Clorofluorocarburi (CFC)

I CFC sono prodotti chimici derivanti interamente dall’attività umana, nel senso che non si trovano di per sé in natura.

Il loro utilizzo principale si trova nella refrigerazione e nel condizionamento dell’aria ma sono utilizzati molto anche nelle infrastrutture e nei sistemi elettrici. Quando rilasciati in atmosfera come gas, essi possono sconvolgere notevolmente le condizioni climatiche.

Emissioni atmosferiche con un impatto indiretto

Altri gas come il monossido di carbonio, gli ossidi di azoto e i composti volatili organici (VOCs – Volatile Organic Compounds) impattano indirettamente sui cambiamenti climatici, ma hanno effetti diretti sulla salute umana se rilasciati nella bassa atmosfera.

Inquinamento dell’aria e sorgenti

Le emissioni atmosferiche che causano l’inquinamento dell’aria provengono da una serie di attività. Per ogni gas, la sorgente responsabile delle emissioni varia notevolmente poiché le diverse attività emettono diversi livelli per ogni gas. La produzione di energia elettrica gioca il ruolo più importante nel caso delle emissioni di ossido di azoto e di anidride solforosa. I trasporti sono responsabili dell’emissione di un gran numero di sostanze inquinanti.

Ozono

L’ozono è un’emissione particolare poiché non è direttamente prodotta dalle attività umane: si crea come prodotto di una reazione chimica tra emissioni derivanti dall’attività umana e altri gas presenti in atmosfera.

L’ozono è, inoltre, particolare poiché è considerato vantaggioso quando si trova nella parte superiore dell’atmosfera terrestre, poiché protegge la terra dalle radiazioni del sole, ma dannoso quando si trova nella parte più bassa dell’atmosfera, poiché genera smog che può provocare problemi respiratori e danneggiare la vita animale e vegetale.

Nella parte bassa dell’atmosfera, l’ozono è prodotto tipicamente quando alcuni componenti organici volatili (VOCs – Volatile Organic Compounds) o gli ossidi di azoto reagiscono con altri gas presenti nell’aria.

Monossido di carbonio

Questo gas si crea quando il carbonio presente nei combustibili fossili non brucia completamente durante la combustione.

La maggior parte delle emissioni di monossido di carbonio proviene dall’utilizzo di derivati di fonti fossili per alimentare il settore dei trasporti. Una quantità minore proviene, invece, dalla produzione di energia elettrica e da eventi naturali, quali gli incendi.

Quando rilasciato nell’aria, il monossido di carbonio può aggravare le malattie di cuore e danneggiare il sistema nervoso umano.

Ossidi di azoto

Gli ossidi di azoto provengono quasi esclusivamente dalla combustione dei combustibili fossili per i trasporti, la produzione di energia elettrica e la produzione di calore per gli edifici e i processi industriali. Il loro impatto sulla qualità dell’aria comprende la generazione di piogge acide, ozono nella bassa atmosfera e problemi respiratori.

Anidride solforosa

L’anidride solforosa è creata nel processo di combustione delle fonti fossili contenenti tracce di zolfo, come il carbone e il petrolio. Quantità più piccole possono essere create durante alcune lavorazioni industriali.

La sorgente maggiore di anidride solforosa è la produzione di energia elettrica da fonti energetiche fossili. Sorgenti minori sono la produzione di altre forme di energia e i trasporti. L’anidride solforosa provoca danni respiratori e produzione di piogge acide.

Particolato

Il particolato comprende polveri sottili, fuliggine, fumo ed altre minuscole particelle solide rilasciate in aria. Può essere composto da varie sostanze chimiche e le attività umane che lo generano sono diverse, tuttavia deriva principalmente dalle strade e dalla loro costruzione. Può inoltre formarsi quando le emissioni da fonti fossili reagiscono con la luce del sole e il vapore d’acqua a creare particelle solide in aria. Il particolato può avere effetti sul cuore e sull’apparato respiratorio.

Composti organici volatili (VOCs – Volatile Organic Compounds)

I VOCs si trovano in gran parte dei prodotti di consumo come vernici, solventi, adesivi per pavimenti, deodoranti e prodotti per la pulizia.

Se rilasciati in aria, essi reagiscono con altre sostanze chimiche per creare ozono nella bassa atmosfera. Essi possono, inoltre, avere un impatto diretto sulla qualità dell’aria interna agli edifici quando sono emessi dalle vernici, dai pavimenti e dai collanti.

Ridurre le emissioni per combattere i cambiamenti climatici

Combattere i cambiamenti climatici e migliorare la qualità dell’aria richiede una significativa riduzione delle emissioni atmosferiche inquinanti. Uno dei requisiti determinanti richiesti dalle tecnologie per l’efficienza energetica è che esse non producano alcuna emissione inquinante o pochissime emissioni rispetto a quelle tradizionali. Pensiamo, ad esempio, ai requisiti richiesti per la realizzazione ex novo di edifici moderni, che hanno l’obbligo, a partire da gennaio 2021, di essere catalogati come edifici nZEB.Ridurre le emissioni per combattere i cambiamenti climaticiGli edifici residenziali, commerciali ed industriali sono responsabili di circa il 40% del consumo di energia in Italia, oltre che del 25% del consumo totale di legna e del 16% di acqua.

Adottare pratiche e tecnologie di efficienza energetica significa ridurre il fabbisogno di energia degli edifici, utilizzare materiali e prodotti che non contengono sostanze inquinanti, coprire una parte del fabbisogno residuo di energia con l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili ed energia pulita.

Consiglia questo approfondimento ai tuoi amici

Commenta questo approfondimento



Tema Tecnico

Le ultime notizie sull’argomento



Secured By miniOrange