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Allarme emissioni evaporative

filtro abitacolo

Filtri a carboni attivi resi inefficaci dall’etanolo contenuto nella benzina.
Come è noto, la benzina è un carburante liquido estremamente volatile quindi all’interno dei serbatoi delle auto tende ad evaporare creando vapori di benzina definiti con terminologia tecnica “emissioni evaporative”. Queste sono influenzate dalle variazioni di temperatura e di pressione all’interno dei serbatoi ed aumentano con l’aumentare della temperatura del carburante. Fino a qualche anno fa i vapori di benzina venivano immessi direttamente nell’aria atmosferica attraverso il tappo del serbatoio (dotato di foro di sfiato) e da un sistema di sfiato collegato con il serbatoio del veicolo. D’altra parte, il serbatoio del carburante deve poter sfiatare all’esterno sia per evitare contropressioni, sia per scongiurare che in fase di diminuzione del livello si crei depressione all’interno.
Ovviamente, anche durante i rifornimenti fuoriesce dal bocchettone del serbatoio una certa quantità di vapori di benzina che, inevitabilmente, evapora all’aria libera. Si intuisce facilmente che un siffatto sistema di alimentazione possa generare emissioni evaporative inquinanti in modo continuativo 24 ore su 24, soprattutto se il veicolo non è in marcia ed è parcheggiato sotto il sole cocente. Si calcola che le emissioni evaporative incontrollate possono arrivare al 20% dell’inquinamento complessivo prodotto da un veicolo a motore endotermico a ciclo Otto.  I vapori di benzina  contengono diversi idrocarburi (HC) leggeri tra cui gli aromatici, olefine, paraffine superiori, aldeidi. Queste sostanze inquinanti reagiscono con l’aria e la luce solare ( reazione fotochimica) e formano lo smog.
Da ciò deriva la necessità di dotare le vetture di un sistema EVAP di controllo e assorbimento  delle emissioni evaporative onde evitare che i vapori di benzina provenienti dal serbatoio vengano dispersi nell’atmosfera. Tale sistema di sfiato è composto da valvole antiversamento (impediscono la fuoriuscita di carburante in caso di capottamento), da separatori di vapori all’interno e all’esterno del serbatoio e dal filtro a carboni attivi (carbon canister).

Canister

Il filtro provvede ad assorbire le emissioni evaporative a vettura parcheggiata e durante la fase di riscaldamento del motore.
Durante la marcia, a motore caldo, la centralina gestione motore (ECM) apre un’elettrovalvola di spurgo che permette ai vapori di essere dirottati dal carbon canister  nel collettore di aspirazione e quindi immessi, miscelati all’aria, nella camera di combustione del motore.

valvole-canister

La Direttiva europea EN 228 consente di additivare la benzina di origine petrolifera con il 5% di etanolo (alcol etilico), solitamente prodotto per fermentazione degli zuccheri contenuti nei vegetali (canna da zucchero, biomasse, cereali, vinacce). L’etanolo, grazie al suo elevato indice di ottano (120 Research Method),e al contenuto di ossigeno, sostituisce adeguatamente gli additivi ossigenati come MTBE ( Metil-Ter-Butil-Etere) ed ETBE (Etil-T-Butil-Etere), contenuti nella benzina senza piombo in proporzione del 10% per aumentare il numero di ottano e ridurre le emissioni di CO e HC (idrocarburi incombusti). l’ETBE è prodotto partendo dall’etanolo agricolo e per tale motivo è considerato nell’ambito UE un additivo “bio”.

Nel 2009 è stata recepita la nuova Direttiva 2009/30/CE che consente, a partire dal 2013, l’additivazione della benzina con etanolo fino al 10% in volume. Inoltre, come già ricordato in un nostro precedente articolo, dal 2018 (salvo ripensamenti) tutte le auto con motore a benzina di nuova fabbricazione devono essere compatibili per funzionare con benzina + etanolo al 20%. L’etanolo nella benzina ha effetti sia positivi che negativi sulle emissioni. Come detto, la presenza di ossigeno nella molecola favorisce una combustione più completa riducendo CO, HC e particolato allo scarico. Per contro, produce un notevole aumento delle aldeidi (acetaldeide, formaldeide), emissioni nocive (cancerogene) non regolamentate, dunque non rilevabili dalle centraline urbane di controllo della qualità dell’aria. Inoltre, concentrazioni del 5-10% di etanolo provocano un aumento della volatilità della benzina così additivata con effetti negativi sulle quantità di emissioni evaporative. Recenti sperimentazioni condotte dal CCR (Centro Comune di Ricerca) di Ispra (VA), ente indipendente che opera sotto l’egida dell’Unione europea, hanno peraltro accertato che l’etanolo tende a disattivare il carbone attivo del filtro ed aumenta la permeabilità dei materiali plastici con cui sono costruiti i filtri a carboni attivi,  i serbatoi e  altri componenti del sistema di alimentazione. Questo significa che in tali condizioni, in un tempo relativamente breve, le emissioni evaporative potrebbero diventare incontrollate. Per tale motivo negli USA dove l’uso dell’etanolo è più diffuso, la nuova normativa sulle emissioni impone filtri a carboni attivi maggiorati e materiali che non vengono attaccati dal potere solvente dell’alcol. La citata ricerca del CCR ha inoltre evidenziato un incremento sensibile della tensione di vapore che supera i limiti previsti dalle Direttive europee, nel caso si misceli in occasione di rifornimenti, benzina contenente MTBE, o ETBE con benzina contenente etanolo.
I ricercatori del CCR sono quindi giunti alla conclusione che i cosiddetti bio-combustibili “non sono esenti da problemi ed ammesso che diano vantaggi in termini di CO2 nel loro ciclo produttivo (e questo è tutt’altro che scontato), non vanno intesi come soluzioni per ridurre le emissioni inquinanti ma solo come un modo per limitare la dipendenza del settore trasporti dal petrolio”. Finalmente un parere scientifico autorevole e indipendente che rifugge dalla demagogia di facciata di certi “ambientalisti” improvvisati.

 
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