Le moderne centrali elettriche a carbone producono più particelle di polvere ultrafine rispetto al traffico stradale e possono persino modificare e ridistribuire i modelli di pioggia, mostra un nuovo studio internazionale di 15 anni.

Lo studio indica che i sistemi di filtrazione sulle moderne centrali elettriche a carbone sono la principale fonte di particelle ultrafini e possono avere un impatto considerevole sul clima in diversi modi.

Nelle aree urbane, il traffico stradale è stato a lungo considerato la principale fonte di emissioni di piccole particelle che hanno il potenziale di incidere negativamente sulla salute e sull'ambiente.

Però, misurazioni a lungo termine effettuate da due scienziati, Il professor Wolfgang Junkermann del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) in Germania e il professor Jorg Hacker di Airborne Research Australia, affiliati alla Flinders University, hanno rivelato una fonte che colpisce particolarmente il clima regionale:le moderne centrali elettriche a carbone.

Nel Bollettino dell'American Meteorological Society , i ricercatori riferiscono come le centrali elettriche a carbone emettano chiaramente grandi quantità di particelle ultrafini (UFP) attraverso la tecnologia di filtraggio dei gas di scarico. I principali risultati dello studio a lungo termine sono:

• Le moderne centrali elettriche a carbone emettono più UFP del traffico stradale urbano
• L'UFP può danneggiare la salute umana
• L'UFP può influenzare la distribuzione delle precipitazioni su scala locale o regionale aumentando il numero di nuclei di condensazione
• L'UFP può essere trasportato in strati con alte concentrazioni per centinaia di chilometri e quindi portare a "eventi particellari" localizzati (picchi drammatici nelle concentrazioni di particelle a breve termine sul terreno) lontano dalla loro fonte.

La ricerca ha anche scoperto che le concentrazioni di UFP sono aumentate continuamente da quando le moderne centrali elettriche a carbone sono state commissionate in molte località del mondo.

Per i voli di misura in Europa, Australia e persino Messico e Mongolia interna, il team di ricerca ha utilizzato due piccoli velivoli di ricerca piuttosto insoliti, l'aliante a motore più completo al mondo in Australia e un "trike" sviluppato in Germania, ritenuto il più piccolo aereo da ricerca con equipaggio al mondo.

I laboratori volanti sono dotati di strumenti e sensori altamente sensibili che misurano le particelle di polvere, tracce di gas, temperatura, umidità, bilanci eolici ed energetici.

"I nostri due velivoli da ricerca sono particolarmente adatti per seguire i pennacchi delle ciminiere sottovento per centinaia di chilometri e studiarne il comportamento in modo molto dettagliato, "dice il professor Hacker, che ha sede presso Airborne Research Australia (ARA) nel South Australia.

Gli scienziati hanno quindi collegato questi dati con le osservazioni meteorologiche e hanno utilizzato modelli di dispersione e trasporto per risalire alla loro origine.

"In questo modo, abbiamo scoperto che le centrali elettriche fossili sono diventate per molti anni le fonti individuali più potenti di particelle ultrafini in tutto il mondo. Influenzano massicciamente i processi meteorologici e possono causare eventi meteorologici estremi, compresi gli eventi di pioggia intensa.

"Ridistribuendo gli eventi di pioggia, questo può portare a condizioni più asciutte del solito in alcuni luoghi e a forti piogge insolitamente pesanti e persistenti altrove, "dice il professor Hacker.

Con un diametro inferiore a 100 nm, Gli UFP hanno un enorme impatto sui processi ambientali, in grado di influenzare le proprietà delle nuvole e delle precipitazioni, dice il giornale.

"L'UFP offre superfici per reazioni chimiche nell'atmosfera o può influenzare le proprietà delle nuvole e delle precipitazioni, "dice il professor Junkermann.

In natura aperta, incendi boschivi, tempeste di polvere o eruzioni vulcaniche producono particelle fini, ma per lo più non nell'intervallo dei nanometri.

Per studiare l'esistenza e i processi di distribuzione e trasporto di UFP, the researchers not only flew their instruments near to or downwind of coal-fired power stations but also over remote regions where very low UFP concentrations have been measured in the past at ground level.

Specifically, in regions with conspicuous precipitation trends such as inland Western Australia and Queensland, the researchers found that UFP concentrations have increased constandly and could be linked to emissions made by coal-fired power stations and refingeries.

"Exhaust gas cleaning takes place under conditions that are optimal for the new formation of particles. Ammonia is added to the exhaust gases in order to convert nitrogen oxides into harmless water and nitrogen, " Professor Junkermann says.

At the same time ammonia is available at the right mixing ratio for particle formation, resulting in concentrations in the exhaust gas becoming high. After emission at 200-300 m height from smoke stacks, the very small particles typically spread over several hundreds of kilometres depending on weather and climate conditions in the atmosphere, the researchers found.