CNR-Istituto Motori studio funzionamento efficacia FAP

Note sullo “Studio tecnico-scientifico sul funzionamento e l’efficacia dei filtri antiparticolato per motori diesel (FAP)” commissionato dal MIT all’Istituto Motori del CNR.

In data 2 dicembre 2015 il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT), Dipartimento per i Trasporti, la Navigazione, gli Affari Generali ed il Personale - Direzione Generale per la Motorizzazione - Divisione 4, ha affidato all’Istituto Motori (IM) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) l’incarico per uno “Studio tecnico-scientifico sul funzionamento e l’efficacia dei filtri antiparticolato per motori diesel (FAP)” (Prot. MIT n. RD 473 del 02/12/2015).

Le principali conclusioni dello studio sono qui di seguito riportate:

1. l’uso dei FAP a filtrazione totale (wall-flow), sia “di serie” che di tipologia retrofit, ha ridotto almeno di due ordini di grandezza le emissioni di PM dei motori diesel.

2. le emissioni del numero di particelle di ogni dimensione, da qualche decina di nanometri ai micron , risultano a valle di un FAP durante la sua fase di accumulo, prossime o addirittura inferiori alla concentrazione in aria ambiente.

3. la rigenerazione del FAP comporta un incremento dell’emissione di particelle nanometriche, principalmente di natura volatile o semivolatile e specialmente di quelle con dimensioni inferiori ai 23 nm. L’entità di tale incremento è funzione di molteplici fattori legati al motore, al combustibile, al sistema di post-trattamento ed alla metodologia di campionamento. Tuttavia le emissioni di nanoparticelle di un veicolo valutate in una percorrenza media (inclusa una rigenerazione) risultano notevolmente inferiori a quelle che verrebbero emesse nell’atmosfera, dallo stesso motore, in assenza di filtro.

4. considerata la bassa frequenza di rigenerazione del FAP rispetto alla percorrenza dei veicoli light-duty, in media un evento rigenerativo ogni 500-1000 km (dati di letteratura), le emissioni medie di PN che includono l’evento rigenerativo, risultano inferiori al limite Euro 5/Euro 6.

5. un veicolo Euro 4/Euro 5/Euro 6 dotato di FAP a filtrazione totale (wall-flow) di serie ha emissioni di PM e PN inferiori del 95% rispetto a quelle di un veicolo Euro 4 senza FAP. In particolare, le emissioni di nano-particelle di un veicolo, valutate in una percorrenza media (inclusa una rigenerazione), risultano notevolmente inferiori a quelle che verrebbero emesse nell’atmosfera, dallo stesso motore, in assenza di FAP.

Pertanto si ritiene il filtro antiparticolato a filtrazione totale (wall-flow) la migliore tecnologia disponibile (BAT, Best Available Technology) per ridurre le emissioni di particolato allo scarico di motori Diesel, sia in termini di massa che numero di particelle (sia su veicoli nuovi LD e HD che come retrofit su veicoli HD).

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I FAP contribuiscono ad abbattere le emissioni

I filtri anti-particolato oggi sono parte integrante dei veicoli diesel che vengono omologati, sono cioè “nativi” nei motori diesel, e ciò significa che a livello europeo vi è la condivisione del fatto che contribuiscono ad abbattere le emissioni.

Infatti l’omologazione dei motori che equipaggiano i veicoli nuovi è effettuata sulla base di normative europee che definiscono le modalità di prova e le soglie ammissibili dei vari parametri misurati. Tali normative sono supportate dagli studi del Joint Research Centre (JRC), organo scientifico della Commissione europea. Le soglie di omologazione sono state rese nel tempo progressivamente più stringenti in particolare per quanto riguarda i valori limite ammessi di emissioni, sinteticamente descritti con le note sigle da euro 0 a euro 6. Ciò ha determinato l’adozione generalizzata da parte dei costruttori di accorgimenti e dispositivi fra cui rientrano anche i filtri anti-particolato. I veicoli nuovi immatricolati attualmente circolanti dotati dall’origine di filtri anti-particolato sono circa 8 milioni solo in Italia.

Il Cnr-Istituto Motori afferma, dopo aver condotto uno studio in merito, che i Fap rappresentano la migliore tecnologia disponibile per l’abbattimento delle emissioni sui veicoli diesel. In allegato le conclusioni.

L’applicazione di filtri sul parco veicoli circolanti: 10 mila veicoli

A partire dal 2005 sulla base di normative europee in materia di qualità dell’aria sono state sempre più al centro dell’attenzione le misure possibili per fronteggiare la situazione che per alcune aree del Paese manifestava particolari criticità.

Per un esame complessivo della situazione e per l’individuazione delle misure di sostegno al miglioramento della qualità dell’aria, il Ministro dell’Ambiente costituì con apposito decreto la Commissione Nazionale per l’Emergenza Inquinamento Atmosferico (CNEIA) con il coordinamento del Ministero dell’Ambiente e la partecipazione di quello della salute, delle regioni, province e per gli aspetti tecnico scientifici dell’APAT, del CNR e dell’ENEA.

La Commissione del Ministero dell’Ambiente ha prodotto una relazione conclusiva nel marzo 2006 pubblicata su www.minambiente.it.

Sulla base di tali indicazioni del Ministero dell’Ambiente,  il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti si è attivato, per mettere a punto le richieste procedure di omologazione relative al retrofitting dei veicoli già circolanti. Non esistendo norme armonizzate a livello europeo si è proceduto con una normativa nazionale  sottoposta a procedura di informazione europea costituita da due decreti interministeriali dei Ministeri Trasporti, Ambiente e Salute del 2008.

In periodi quasi contestuali, analoghe regolamentazioni per l’installazione in aftermarket di dispositivi per l’abbattimento del particolato sono stati emanati in altri paesi europei (Germania, Svizzera, Danimarca, Gran Bretagna).

I citati Decreti interministeriali sono stati adottati ai sensi dell’art. 71 del Codice della Strada, in quanto coinvolgono le competenze del MIT per quanto attiene gli aspetti di omologazione, del Ministero dell’Ambiente per quanto riguarda gli aspetti di inquinamento atmosferico e del Ministero della Salute per quanto attiene gli aspetti di salute pubblica. Questi due ultimi Ministeri hanno infatti competenza per valutare le eventuali criticità per la salute dei cittadini o per l’ambiente.

Va evidenziato che, per effetto di detti decreti, sono stati omologati oltre 300 dispositivi di filtri antiparticolato retrofitting di vari costruttori, e che il mercato a disposizione come detto riguarda poco più di 10 mila unità.

Procedure secondo le disposizioni vigenti

Per quanto riguarda, quindi, la salute pubblica e la regolarità dei dispositivi, il Ministero può attestare di aver proceduto secondo le disposizioni previste in materia per l’abbattimento delle emissioni  nei veicoli diesel e le migliori tecnologie disponibili.

Fonte: MIT

Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti