Enea e la società ARIANET hanno messo a punto ORSA, un algoritmo che permette di “etichettare” le emissioni per conoscere il contributo specifico di ogni singola fonte alle concentrazioni di inquinanti in atmosfera, già operativo nel sistema ENEA di monitoraggio della qualità dell’aria.
Arriva l’algoritmo in grado di tracciare in tempo reale i settori e le aree geografiche di origine dell’inquinamento dell’aria per settore ed area geografica.
Si chiama ORSA (On line Reactive Source Apportionmented) ed è stato messo a punto dall’ENEA e dalla società ARIANET, con il supporto del Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE), ed è già operativo nel sistema ENEA di monitoraggio della qualità dell’aria MINNI, che fornisce previsioni giornaliere delle principali concentrazioni di gas e particolati (PM10 e PM2.5) negli strati più bassi dell’atmosfera (a tre giorni per l’Italia e a quattro per l’Europa).
“Questo strumento funziona come un vero e proprio sistema di tracciabilità che permette di ‘etichettare’ le emissioni per conoscere il ‘contributo’ specifico di ogni singola fonte alle concentrazioni di inquinanti in atmosfera – ha spiegato Gino Briganti del Laboratorio ENEA di Inquinamento atmosferico, autore corrispondente dello studio “Implementation of an On-Line Reactive Source Apportionment (ORSA) Algorithm in the FARM Chemical-Transport Model and Application over Multiple Domains in Italy”,pubblicato su Atmosphere insieme ai colleghi Ilaria D’Elia, Mihaela Mircea e Antonio Piersanti, e a Giuseppe Calori, Francesco Uboldi, e Nicola Pepe di ARIANET, e Gian Franco Marras di CINECA – È pensato in particolare per le amministrazioni locali che hanno il compito di preservare la qualità dell’aria e la salute dei cittadini attraverso politiche che vadano a incidere direttamente sulle fonti più inquinanti che comprendono il traffico stradale, il riscaldamento domestico, gli allevamenti, i fertilizzanti e l’industria”.
Attualmente esistono i cosiddetti inventari delle emissioni, compilati per legge dalle Agenzie ambientali, che catalogano e calcolano la quantità di massa di ogni sostanza inquinante che ha impatto su salute e ambiente (ossidi di azoto, ossidi di zolfo, polveri, composti organici volatili, ammoniaca, metalli pesanti) emessa dalle diverse sorgenti.
“Tuttavia, tale informazione non è sufficiente per capire ‘chi fa cosa e quanto’ in aria, perché lo spostamento delle masse d’aria e i processi chimici e fisici in atmosfera modificano le caratteristiche degli inquinanti a cui sono esposti l’uomo e l’ambiente – ha spiegato Antonio Piersanti, responsabile del Laboratorio ENEA di Inquinamento Atmosferico – Ad esempio, le polveri, trasportate e disperse dal vento, vanno incontro a deposizione sulle superfici e a risospensione successiva, a seconda delle loro dimensioni, che dipendono dal tipo di sorgente; l’ozono, un inquinante tipicamente estivo, non viene emesso direttamente da sorgenti naturali o antropiche, ma si genera in aria da reazioni chimiche che coinvolgono ossidi di azoto e composti organici volatili, cioè sostanze emesse da diverse attività antropiche e dalla vegetazione. Il nostro algoritmo ha dimostrato di essere uno strumento adeguato per orientare la pianificazione delle politiche di qualità dell’aria, perché rileva la composizione ‘attuale’ e non ‘potenziale’ dell’atmosfera (come in altri metodi), mettendo in luce le principali sorgenti sulle quali agire; successivamente, occorrerà uno studio modellistico completo, con maggiori costi di calcolo, che vada a stimare direttamente gli effetti delle specifiche riduzioni delle emissioni considerate dalle politiche di qualità dell’aria in esame”.
Nello Studio sono state eseguite 3 simulazioni con la stessa risoluzione orizzontale su domini di estensioni crescenti (Lombardia. Italia settentrionale, Italia) che hanno permesso di esplorare i contributi delle condizioni iniziali (IC) e delle condizioni al contorno (BC) alle concentrazioni di PM10 e Ozono di esplorare la scala spaziale dell’impatto dei BC e la scala del rilassamento temporale relativa all’influenza delle condizioni iniziali. Inoltre, l’utilizzo di anni diversi per le simulazioni ha permesso di testare la sensibilità dei risultati della ripartizione delle fonti a periodi diversi ma vicini. Tutte le simulazioni hanno sottolineano la coerenza dell’algoritmo di ripartizione adottato.
Una prima applicazione sperimentale su scala nazionale del metodo ORSA ha già confermato che nei mesi invernali, in Italia, le maggiori concentrazioni di PM10 sono attribuibili al riscaldamento residenziale, specialmente nei centri abitati. Nella Pianura Padana, il traffico e l’agricoltura hanno un impatto rilevante sull’inquinamento dell’aria. Inoltre, ad esempio, in alcune località rurali della Lombardia, le concentrazioni estive di ozono sono prevalentemente originate in altre regioni oppure derivano da alti strati dell’atmosfera. confermando che questo inquinante, particolarmente dannoso per la salute e l’ambiente, è originato da contributi non localizzati, ma proviene dal trasporto per centinaia di chilometri e dalla trasformazione chimica di altri inquinanti.