Applicazione del modello AUSTAL2000 per la valutazione dell'impatto ambientale da riscaldamento civile su un'area urbana

Oggetto di questa tesi di laurea è l’adozione di una procedura che conduca alla realizzazione di simulazioni numeriche di scenari per la qualità dell’aria all’interno di un’area urbana del territorio veronese, identificata come particolarmente critica per quanto riguarda l’esposizione della popolazione all’inquinamento. La morfologia del tessuto urbano in esame, infatti, è caratterizzata della presenza ravvicinata di abitazioni ed edifici scolastici, disposti lungo assi stradali che si configurano come veri e propri “canyon urbani”, all’interno dei quali, la scarsa ventilazione e le particolari condizioni meteorologiche che vengono a crearsi, possono produrre fenomeni di ristagno degli inquinanti. Il modello matematico prescelto per le simulazioni è AUSTAL2000 (versione 2.4 del 2009), un modello lagrangiano utilizzato per stimare la concentrazione di ossidi d’azoto dovuta alla sola componente del riscaldamento civile. Gli ossidi di azoto (NO e NO2) vengono emessi direttamente in atmosfera a seguito di tutti i processi di combustione ad alta temperatura (impianti di riscaldamento, motori dei veicoli, combustioni industriali, etc.), per ossidazione dell’azoto atmosferico e, solo in piccola parte, per l’ossidazione dei composti dell’azoto contenuti nei combustibili utilizzati.
La scelta della fonte di emissione è motivata dal fatto che, mentre per le attività produttive si è osservata negli anni una consistente riduzione di emissioni, altrettanto non si è verificato per le autovetture e per il riscaldamento, indipendentemente dal combustibile utilizzato. Nei grandi impianti, infatti, è relativamente più fattibile adottare efficaci sistemi di abbattimento degli ossidi d’azoto rispetto al caso di impianti piccoli, cioè motori delle automobili e impianti di riscaldamento residenziali. È importante inoltre sottolineare, nell’ottica di una politica di riduzione delle emissioni, la notevole sproporzione che esiste tra le potenzialità di abbattimento per il settore dei trasporti e quelle stimate per gli altri settori. Risulta comunque di interesse analizzare il ruolo che occupa il settore civile (residenziale e terziario): da un punto di vista energetico ambientale, in Italia, il riscaldamento copre il 68% del totale nel settore residenziale1. Nel terziario, responsabile a sua volta per circa il 30% dei consumi del settore civile, si registra un 60% dovuto a riscaldamento ed un 40% imputabile ad illuminazione artificiale, utilizzo di apparecchiature elettriche e climatizzazione estiva1. I consumi energetici si traducono in emissioni di inquinanti, principalmente quelli associati alla combustione del riscaldamento. In seguito a queste considerazioni, si è voluto investigare quanto la modifica del processo di combustione del gas naturale, nel settore residenziale e delle piccole caldaie possa contribuire alla riduzione della pressione emissiva sul territorio.