Introduzione

Questo articolo mostra come utilizzare la versione semplificata della metodologia COPERT 4 disponibile sul nostro sito.

La metodologia si basa sui contenuti del documento EMEP / CORINAIR Emission Inventory Guidebook - 2007, disponibile sul sito internet dell'Agenzia Europea per l'Ambiente, piu' precisamente sui contenuti del capitolo 7, relativo al trasporto su strada. Il capitolo 7 fornisce la metodologia, i fattori di emissione e i dati relativi alle attivita' rilevanti per calcolare:

  • le emissioni prodotte dai motori dei veicoli stradali (codici SNAP 0701-0705),
  • le emissioni evaporative (SNAP codice 0706) e
  • le emissioni dovute ad attrito dei componenti, vale a dire dovute ad usura dei pneumatici e dei freni ed all'abrasione della superficie stradale (codici SNAP 0707 e 0708).

La metodologia semplificata permette di calcolare esclusivamente le emissioni dovute ai motori dei veicoli. Essa, per numerosi paesi europei, fornisce i fattori di emissione in termini di grammi di inquinanti emessi per kg di carburante consumato. I fattori di emissione a livello nazionale sono stati ottenuti applicando la metodologia dettagliata COPERT 4 utilizzando i dati di attivita' derivanti da TREMOVE. Quindi la metodologia COPERT 4 dettagliata e' stata applicata a priori per ottenere i fattori di emissione semplificati.

Le categorie di veicoli considerati dalla metodologia semplificata COPERT 4 sono autovetture a benzina (Gasoline Passenger Cars - gPC), le autovetture diesel (Diesel Passenger Cars - dPC), i veicoli commerciali leggeri a benzina (Gasoline Light Duty Vehicles - gLDV), i veicoli commerciali leggeri diesel (Diesel Light Duty Vehicles - dLDV), i veicoli commerciali pesanti diesel (Diesel Heavy Duty Vehicles - dHDV), autobus (Buses), ciclomotori (Mopeds) e motocicli (Motorcycles). La metodologia semplificata non considera veicoli alimentati a GPL, veicoli a 2 tempi a benzina e veicoli pesanti a benzina a causa del loro scarso contributo alle emissioni totali nazionali.

La metodologia semplificata permette di calcolare le emissioni di monossido di carbonio (CO), ossidi di azoto (NOX), composti organici volatili non metanici (COVNM), metano (CH4), particolato (PM) e anidride carbonica (CO2). Tutte le emissioni di PM devono essere considerate come PM2.5 poichg la frazione di dimensioni maggiori (PM2.5-10) e' trascurabile nei gas di scarico dei veicoli.

L'applicazione della metodologia semplificata COPERT 4 deve essere effettuata tenendo presente che i fattori di emissione

  • corrispondono ad una composizione della flotta autoveicolare stimata per l'anno 2005, quindi la loro accuratezza si deteriora con l'aumentare della distanza temporale da tale anno, ad esempio perchg aumenta il contributo delle nuove tecnologie e diminuisce il contributo dei veicoli piu' vecchi;
  • corrispondono ad una media a livello nazionale che considera condizioni di guida medie (dalla congestione urbana al flusso libero in autostrada).

La metodologia COPERT 4 semplificata, di cui si fornisce una versione on line, puo' essere utile per esempio in inventari delle emissioni semplificati, dove e' richiesta stima approssimativa del contributo del traffico stradale. Si osserva che la metodologia non e' adatta ad essere applicata su piccole aree (ad esempio una singola citta'), o su periodi temporali ridotti (ad esempio pochi giorni), perchg in questi casi sarebbe ancora piu' approssimata.

Esempio di dati di input

I fattori di emissione sono forniti in funzione della quantita' di carburante utilizzato dalle diverse tipologie di veicoli, quindi il primo passo da effettuare per applicare la metodologia e' quello di ottenere informazioni sulla quantita' totale di carburante utilizzato. Considerando ad esempio l'Italia, per tutto il territorio nazionale e per l'anno 2008, tali informazioni possono essere ricercate sul sito internet dell'Unione Petrolifera. Nel 2008 in Italia le vendite di carburante per il settore dei trasporti stradali hanno riguardato 11044 Gg di benzina, e 25934 Gg di gasolio.

Dal momento che vogliamo stimare le emissioni in Italia, una prima ipotesi di lavoro e' che tutto il carburante venduto in Italia sia anche stato consumato in Italia. Questa ipotesi costituisce un'approssimazione, poichg parte del carburante venduto in Italia viene consumato all'estero, e viceversa.

Altre ipotesi di lavoro sono necessarie per suddividere il consumo di carburante tra le classi di veicoli sopra elencate (gPC, dPC, gLDV, dLDV, dHDV, buses, mopeds e motorcycles). Un calcolo preciso della suddivisione del consumo va oltre gli scopi di questo document, ma vale la pena di dire che esistono metodologie e software che permettono una stima attendibile del consumo di ogni classe di veicolo. Il nostro software EMITRA, ad esempio, utilizza il consumo effettivo di carburante (inteso come vendite), il numero di veicoli e la loro ripartizione nel parco autoveicolare come dati di input noti, e calcola il consumo totale a partire dai valori ipotizzati della velocita' media su diversi tipi di strade e della lunghezza media del viaggio di ogni categoria di veicolo. Se il consumo calcolato e' pari al consumo effettivo, o almeno i valori sono comparabili con un certo grado di accettabilita', la suddivisione del consumo di carburante tra i vari tipi di veicoli si ottiene automaticamente. In caso contrario, la procedura viene ripetuta con valori diversi per la velocita' media e la lunghezza media del viaggio di ogni tipo di veicolo, fino ad ottenere una differenza accettabile tra il consumo reale ed il consumo stimato di carburante.

Per questo esempio ci limiteremo a supporre che il carburante e' consumato come riassunto nei due seguenti grafici a torta, cioe', per la benzina: 93% dalle autovetture (gPC), 4% dai veicoli commerciali leggeri (gLDV:), 1% dai ciclomotori (mopeds), e 2% dai motocicli (motorcycles). Il consumo del gasolio invece e' cosi' ripartito: 41% dalle autovetture (dPC), 11% dai veicoli commerciali leggeri (dLDV), 43% dai veicoli commerciali pesanti (dHDV) e 5% dagli autobus (buses).

GasolineDiesel

Pertanto la quantita' di carburante consumata dalle diverse classi di veicoli, espressa in Gg, e' la seguente:

  • autovetture a benzina 10270.9
  • veicoli commerciali leggeri a benzina 441.8
  • ciclomotori 110.4
  • motociclette 220.9
  • autovetture diesel 10632.9
  • veicoli commerciali leggeri diesel 2852.7
  • veicoli commerciali pesanti diesel 11151.6
  • autobus 1296.7
Consumo di carburante

Questi numeri devono essere utilizzati come dati di input per la procedura on line. Dalla pagina principale della procedura di calcolo, selezionare Italia tra le nazioni disponibili, quindi inserire il consumo di carburante per ogni classe di veicolo. Prestare attenzione alle unita' di misura, perche' i numeri sopra riportati sono in Gg (cioe' chilotonnellate) mentre il sistema ha bisogno dei dati di input in Mg (cioe' tonnellate) . Un esempio di maschera di input e' mostrato in figura.

Risultati

La versione web della metodologia semplificata COPERT 4 fornisce i risultati sia in termini numerici sia graficamente. Una tabella (vedi figura) riepiloga le emissioni totali calcolate per ciascun inquinante e per ogni classe di veicolo. Le unita' di misura delle emissioni sono definite automaticamente dal software sulla base dei valori ottenuti, e possono essere kg, Mg e Gg. Inoltre, sei grafici a torta, uno per ciascun inquinante, mostrano la quantita' di emissioni attribuibili a ciascuna categoria di veicolo.

Emissioni stimate

Utilizzando i dati di input discussi in precedenza, le emissioni stimate per il trasporto stradale su tutta Italia nell'anno 2008 sono 1910.9 Gg di monossido di carbonio, 703.2 Gg di ossidi di azoto, 206.7 Gg di COVNM, 15.0 Gg di metano, il 26.8 Gg di polveri e 116.3 Tg di anidride carbonica. Come indicato dai grafici a torta riportati sotto, che vengono automaticamente prodotti dalla versione web della metodologia semplificata COPERT 4, la maggior quantita' di monossido di carbonio viene emessa dalle autovetture a benzina (gPC), che sono responsabili per l'emissione di oltre l'81% del totale.

Oltre il 52% degli ossidi di azoto viene emesso dai veicoli commerciali pesanti diesel (dHDV), mentre le autovetture, sia benzina sia diesel, sono responsabili per l'emissione di circa il 17% ciascuno. Metano e COVNM sono per lo piu' emessi da autovetture a benzina (circa il 60% del totale). Importanti emissioni di particolato, costituito interamente da PM2.5, sono dovute ai veicoli commerciali pesanti diesel (oltre il 37% del totale) e alle autovetture diesel (piu' del 34% del totale). Infine, le maggiori emissioni di anidride carbonica sono dovute ai veicoli commerciali pesanti diesel (30.1%), alle autovetture a gasolio (28.7%) e alle autovetture a benzina (27.9%).

Una volta ottenute le emissioni totali, un tipico inventario delle emissioni in atmosfera richiede ulteriori attivita'. Tra queste, quattro importanti sono:

  • la disaggregazione spaziale delle emissioni (cioe' la loro distribuzione sul territorio);
  • il disaggregazione temporale delle emissioni (cioe' la loro distribuzione temporale nel corso dei mesi, dei giorni della settimana e delle ore del giorno);
  • la speciazione chimica dei COVNM (cioe' la determinazione delle specie chimiche all'interno di questa pseudo-specie che contiene tutti i composti organici volatili ad eccezione del metano);
  • la speciazione degli NOX in monossido di azoto (NO) e biossido di azoto (NO2).

Per quanto riguarda la speciazione chimica dei COVNM, la metodologia CORINAIR indica la frazione di specie chimiche (alcani, cicloalcani, alcheni, alchini, aldeidi, chetoni e aromatici) da utilizzare per ogni categoria di veicolo e tipo di carburante. Anche per la speciazione di NOX sono presenti utili indicazioni all'interno della metodologia CORINAIR.

La speciazione dimensionale del particolato e' un'altra attivita' importante all'interno di un inventario delle emissioni ma, come indicato in precedenza, le polveri emesse dal sistema di scarico degli autoveicoli sono completamente costituite da PM2.5. Infine, la metodologia CORINAIR contiene anche le indicazioni necessarie per stimare il contenuto di carbonio elementare ed organico all'interno del particolato.

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