Tobicup – Toxicity of Biomass Combustion Generated Ultrafine Particles

  • Ente Finanziatore
    Fondazione Cariplo – Bando “Ricerca finalizzata allo studio dell’impatto del particolato ultrafine e delle nanoparticelle ingegnerizzate sulla salute dell’uomo” (Grant 2013-1040)
  • Valore del progetto
    202.000 €
  • Durata del progetto
    Giugno 2014 – Giugno 2016
  • Responsabile scientifico
    Prof. Corrado Galli (Università degli Studi di Milano)
  • Referente Leap emissions & air quality
    Senem Ozgen | senem.ozgen@polimi.it

DESCRIZIONE DEL PROGETTO

Obiettivi
L’uso crescente di biomasse come combustibile per la produzione di calore solleva la questione dei potenziali effetti tossici delle particelle generate nel corso di questo processo. In particolare si ritiene che siano il particolato fine ed ultrafine le frazioni responsabili degli effetti sulla salute. Tobicup si prefigge di investigare le caratteristiche chimico fisiche e gli effetti tossicologici del particolato ultrafine associato alle emissioni di impianti domestici di riscaldamento alimentati con biomassa legnosa. Le indagini sperimentali hanno riguardato tanto campioni di particolato raccolti all’emissione di stufe alimentate con legna in ciocchi e con pellet di diverse caratteristiche, quanto campioni ambientali raccolti durante campagne estive ed invernali effettuate in una località in cui l’utilizzo di biomassa per riscaldamento domestico è molto diffuso

Risultati raggiunti
I risultati ottenuti per i campioni all’emissione indicano una migliore combustione nelle stufe a pellet che si traduce, a parità di input energetico, in una minore reattività biologica (stress ossidativo, infiammazione, genotossicità) rispetto a quanto osservato per i campioni generati da stufe a legna. Per i campioni ambientali si riscontra un maggior contributo della combustione domestica nel periodo invernale, tracciato dai più alti livelli di levoglucosano e potassio nel particolato ultrafine rispetto all’estate. Le risposte tossicologiche, tuttavia, risultano influenzate dalle condizioni di reattività dell’atmosfera: infatti, se gli effetti genotossici prevalgono nella stagione invernale per i più alti livelli di IPA e levoglucosano, quelli pro-infiammatori sono più rilevanti nella stagione estiva a causa della maggiore ossidazione del particolato determinata dai più intensi processi fotochimici rispetto all’inverno.

Il ruolo di LEAP

Il progetto è stato coordinato dall’Università degli Studi di Milano. Partner del progetto sono stati il Politecnico di Milano, il LEAP e l’Università degli Studi di Firenze. Per il progetto LEAP ha condotto le attività sperimentali inerenti alla combustione di biomassa legnosa in impianti di piccola taglia per la produzione di energia termica ad uso domestico, considerando sia impianti ad alimentazione manuale che impianti ad alimentazione automatica. Le misure sono state eseguite con due distinte tipologie di combustibile: pellet di abete certificato e pellet di faggio non certificato di consumo diffuso da un lato e legna in ciocchi di diverse essenze di comune utilizzo in Lombardia (abete e faggio) dall’altro. I cicli di combustione hanno simulato l’utilizzo reale degli apparecchi seguendo per la stufa a pellet un ciclo di esercizio con potenza modulata e per la stufa a legna includendo anche transitori di accensione e spegnimento.