Viaggio dentro le polveri fini

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Malgrado l’uso dei filtri, le particelle di polvere fine provenienti da impianti industriali o veicoli a motore, con un diametro inferiore a 2,5 µm, sono rilasciate nell’atmosfera. Questa particolare sostanza è particolarmente pericolosa alla salute umana, perché le particelle possono essere inalate in profondità nei polmoni e rimanere alloggiate negli alveoli. Nel peggiore dei casi, un’esposizione di lunga durata può portare a un’infiammazione polmonare. L’Unione Europea ha significativamente ridotto il valore limite per l’emissione di particelle usato nella prova di autorizzazione dei veicoli stradali nuovi.

Per le autovetture, ad esempio, il limite imposto dal nuovo standard Euro IV è circa 90% minore dello Standard Euro I. L’Euro IV è entrato in vigore all’inizio di quest’anno, ma sono in arrivo standard ancora più restrittivi. Per andare incontro a questi requisiti, l’industria deve sviluppare filtri, marmitte catalitiche e motori migliori per ridurre ulteriormente la fuoriuscita di emissioni tossiche e la concentrazione di particelle in gas esausti.

I metodi attuali sono virtualmente incapaci di rilevare tali basse concentrazioni di particelle molto fini: campioni di aria passano attraverso un filtro che cattura le particelle, ed è così determinato il cambiamento della massa. Ma questa è così leggera nel caso di particelle molto fini che i risultati sono inaffidabili. Per stabilire un nuovo metodo, Unece (United Nations Economic Commission for Europe) ha messo a punto il programma di misura delle particelle PMP (Particle Measurement Programme), condotto da un gruppo di esperti, che include scienziati dell’Istituto Fraunhofer di Tossicologia e Medicina Sperimentale ITEM.

“La proposta del nostro gruppo – riferisce Gerhard Pohlmann, che lavora nel reparto di tecnologia dell’aerosol all’ITEM -è un metodo standardizzato che permette il conteggio del numero di particelle di fuliggine discrete, oltre alla misurazione della loro massa totale. Il metodo è capace di rilevare anche la quantità minima di materia polverizzata fine”. Vediamo come funziona: vengono raccolti campioni di gas esausto, poi si fanno evaporare i componenti volatili tramite riscaldamento. L’alcool pesante è condensato sulle restanti particelle, rendendole più grandi e facili da rilevare quando passano attraverso un fascio luminoso nell’apparecchio di misura. Il loro passaggio modifica l’intensità della luce, permettendo che vengano rilevate e contate le particelle. Il team di scienziati dell’ITEM sta testando il nuovo metodo e le specifiche di prova associate in collaborazione con colleghi tedeschi dell’Istituto Tecnologico del Veicolo TÜV Nord.

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