Giovanni Lonati - DICA - Politecnico di Milano

1. Considerazioni sull’influenza del
teleriscaldamento sulla qualità dell’aria
Giovanni Lonati DICA - Politecnico di Milano
Giuseppe Calori ARIANET
Nicola Pepe ARIANET
VII GIORNATA SULLA MODELLISTICA IN ARIA(NET)
MILANO - 30 GENNAIO 2020

2. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Background
• Progetti/interventi impiantistici in impianti di termovalorizzazione di rifiuti per
incrementare il recupero di energia termica dai fumi di combustione
• Potenziamento del servizio di teleriscaldamento con impatti sul bilancio
emissivo in ambito urbano e sulla qualità dell’aria
• Casi studio:
 Impianto Silla2 di Milano
• Raffreddamento/post-riscaldamento fumi
 Impianto A2A Brescia
• abbassamento temperatura dei fumi
• dismissione del gruppo a carbone della centrale Lamarmora
• aumento della produzione termica delle unità a servizio della rete
di teleriscaldamento

3. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Background
Studi di Analisi del ciclo di vita (LCA)
• Incidenza delle diverse fasi del ciclo di vita incidano su determinate
categorie di impatto ambientale
• Identificazione delle criticità associate alle singole soluzioni tecnologiche
• Confronto tra gli effetti associati a diversi scenari tecnologici
 Ai bilanci complessivi degli impatti affiancare anche valutazioni specifiche
che si concentrino sulle emissioni dirette, generate ed evitate alla scala
locale
 LCA non valuta l’impatto sulla qualità dell’aria a livello locale associato ai
diversi scenari posti in confronto.

4. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Background
Studi di impatto sulla qualità dell’aria
• Studi italiani: Genon et al., 2009; Ravina et al., 2017
• Teleriscaldamento da WtE:
 Torino, Panepinto & Zanetti, 2018
 Modello AERMOD per PM10 e NOx
 Confronto assetto di produzione di sola energia elettrica e cogenerativo
 Parma, Cordioli et al., 2013
 WINDIMULA3 per PM10, diossine e IPA, cadmio e mercurio
 Incremento trascurabile del rischio per la salute
 Aumento della concentrazione atmosferica di inquinanti tossici

5. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Caso studio Brescia
Dominio di calcolo 30 x 30 km
- passo: 500 m
- 3600 nodi punti
- 16 livelli verticali
• Ricostruzione meteo 3D, a partire
da dati QualeAria
• Anno meteo 2010, su base oraria
Ricostruzione della qualità dell'aria allo stato attuale sull'intero territorio
• FARM (modello 3D euleriano, chimica in fase gassosa e particolato)
• tutte le sorgenti all'interno del dominio
• inquinanti primari e secondari
• simulazione annuale

6. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Regime emissivo
Emissioni NOx
Totali comunali e per impianto
Emissioni PM10
Totali comunali e per impianto
Inventario INEMAR 2014 Lombardia

7. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Predisposizione input emissivo
MODULAZIONE
TEMPORALE
Dati di
inventario
(es. totale
annuale di
NOx per
comune)
Profili di modulazione temporale
(giornalieri, settimanali, annuali)
Emissioni
grigliate,
speciate,
orarie
DISAGGREGAZIONE
SPAZIALE
Autostrade
Residenziale
Decidue
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
1 - Leggeri_Extraurbane
2 - Leggeri_Extraurbane
3 - Leggeri_Extraurbane
4 - Leggeri_Extraurbane
5 - Leggeri_Extraurbane
6 - Leggeri_Extraurbane
7 - Leggeri_Extraurbane
HOUR
DAY
NOM_PROFIL
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
mese
NonIndComb
gg_0_150
gg_150_300
gg_300_500
gg_500_1000
gg_1000_2000
ProdInd
SmalBusi
DomActiv
Airtraf
Colture
VdA_auto_EA
VdA_comm_EA
Decid
Conif
ThPowPlants
TotElPowReq
Veicoli_VdA
Tematismi
(es. uso del suolo)
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Monoterpeni
Isoprene
Olefine (A.R.)
Olefine (B.R.)
Aromatici (A.R.)
Aromatici (B.R.)
Alcani (A.R.)
Alcani (B.R.)
Etilene
Chetoni
Aldeidi superiori
Acetaldeide
Formaldeide
Latifoglie
Conifere
Auto
SPECIAZIONE
CHIMICA
Profili di
speciazione
(COV, NOx, PM25…)
e dimensionali
(particolato)
Griglia di
calcolo del
modello

8. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Silla 2
Definizione dell’area teleriscaldata e non teleriscaldata, su cui
viene spazializzata l’emissione da riscaldamento domestico,
all’interno del dominio di calcolo
Tematismo rete teleriscaldamento
Emissioni totali al suolo di NO
Medie giornaliere di un giorno invernale
CON TELERISCALDAMENTOSENZA TELERISCALDAMENTO

9. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Silla 2
Scenari emissivi
Emissioni annue
Sorgente
Scenario
Attuale
Scenario
Futuro
Scenario
Senza teleriscaldamento
NOx PM10 NOx PM10 NOx PM10
Termovalorizzatore e
centrali teleriscaldamento 334 0.85 160,3 0,45 0 0
Combustione domestica 78 23 78 23 209 31
TOTALE 412 24 238,3 23 209 31

10. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Scenario attuale – medie annuali
PM10
NO2

11. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Scenario senza TLR – medie annuali
PM10
NO2

12. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Scenario senza TLR vs. Scenario con TLR
PM10
NO2
medie annualimedie mese gennaio

13. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
Scenario senza TLR vs. Scenario con TLR
Broletto Via Cantore Via Turati Via Ziziola Villaggio sereno
Anno
PM10 0,57 0,61 0,54 0,34 0,31
NO2 1,2 1,2 1,0 0,7 0,7
Stagione fredda
(gen-mar, ott-dic)
PM10 1,06 1,13 1,02 0,63 0,57
NO2 1,83 1,96 1,64 1,15 1,14
Riduzioni delle concentrazioni medie annue (µg m-3) di PM10 e NO2
Broletto Villaggio sereno
Minimo -0,1 -0,5
Massimo 6,4 3,8
Numero superamenti 3 7
Riduzioni min-max delle concentrazioni medie giornaliere (µg m-3) di PM10 ed
aumento stimato del numero di superamenti della soglia di 50 µg m-3 nel 2010

14. Giovanni Lonati – Milano, 30 gennaio 2020
- In assenza del teleriscaldamento i livelli di concentrazione di PM10 e NO2
nell’area urbana di Brescia sarebbero più alti di quelli attuali
 beneficio contenuto a meno di 1 µg m-3 su base media annuale
 circa doppio con riferimento all’intera stagione invernale
 dell’ordine di 1,5-3 µg m-3 per l’area urbana di Brescia e fino ad oltre 10
µg m-3 nei Comuni più a Nord nei mesi più freddi
- Risultati in linea con altri studi su impatto TLR e con precedenti studi
sviluppati per l’area di Brescia
- Approfondimento su microinquinanti organici
 studio UniBS indicano un contributo del riscaldamento ai livelli
atmosferici di diossine e furani nell’area urbana di Brescia ben oltre
100 volte superiore a quello degli impianti di teleriscaldamento
Grazie per l’attenzione
Conclusioni