Concentrazione al suolo di NOx calcolata attraverso l'utilizzo di un modello diffusionale nel quale la velocità del vento e il coefficiente di diffusione turbolenta sono espressi in funzione della quota.
Ground level concentration of NOx calculated using a diffusion model with the wind speed end the diffusion coefficient expressed as a function of the height.
Curve isoconcentrazione di NOx calcolate nelle immediate vicinanze del pennacchio prodotto da un impianto industriale.
Concentration contours of NOx calculated next to a plume produced by an industrial plant.
MODELLI DI DIFFUSIONE DEGLI INQUINANTI IN ATMOSFERA.
Nell'ambito delle attività di ricerca volte alla tutela dell'ambiente ed alla salvaguardia della salute pubblica, lo studio delle problematiche connesse al trasporto ed alla diffusione in atmosfera degli inquinanti gassosi prodotti dagli impianti industriali, dal traffico veicolare, dagli impianti di riscaldamento domestico, etc, riveste un ruolo di notevole importanza. In particolare, la disponibilità di strumenti di previsione della concentrazione di inquinanti in relazione a quelle che sono le specifiche caratteristiche della emissione, le condizioni atmosferiche e l'orografia della zona di interesse, risulta di grande utilità nell'esecuzione delle valutazioni di impatto ambientale relative a nuovi impianti industriali, tracciati stradali, etc., in fase di definizione dei limiti normativi di emissione in relazione agli standard di qualità dell'aria e in sede di previsione di situazioni critiche di inquinamento in aree geografiche a rischio, quali i centri urbani o i grandi agglomerati industriali.
In tale ottica, le attività di ricerca del Dipartimento di Energetica sono prevalentemente orientate verso lo sviluppo di modelli matematici di simulazione dei fenomeni di trasporto e di diffusione degli inquinanti nell'atmosfera.
Più in particolare, le suddette attività comprendono essenzialmente:
a) sviluppo di modelli matematici di diffusione degli inquinanti nell'atmosfera basati su soluzioni analitiche dell'equazione differenziale della diffusione, atti a descrivere il fenomeno tenendo conto di diversi aspetti specifici (presenza di inversione termica in quota, deposizione secca, deposizione umida, presenza di reazioni chimiche, etc.) e con riferimento a diverse scale temporali (emissioni stazionarie e di breve durata, modello climatologico, etc.).
b) definizione di modelli matematici specificatamente dedicati al calcolo di alcuni parametri caratteristici dell'emissione e dell'atmosfera (altezza effettiva di emissione, profili di velocità del vento e del coefficiente di diffusione turbolenta al variare della quota, coefficienti di dispersione, etc.) e integrati con i modelli diffusionali.
c) analisi critica e validazione dei singoli modelli diffusionali attraverso il confronto con i dati sperimentali raccolti durante campagne di rilevamento.
ATMOSPHERIC DISPERSION MODELS OF POLLUTANTS
Atmospheric diffusion of air pollutants from industries, road traffic and other sources is an important matter of study in the research area connected with environmental protection and public health defence.
Nowadays a number of diffusion models have been proposed, which are able to predict pollutant concentrations and ground depositions from the knowledge of source characteristics and orography. Their importance is widely recognized as a tool to decide environmental feasibility of new industrial plants, roads, etc., and also as a mean to compare air quality standards to real life situations.
Whenever a prediction is required to evaluate the behaviour of a critical environment (urban area, industrial district, etc.) in different conditions, a diffusion model is likely to be used, and its results are commonly accepted from decision makers as a valuable advise.
The Dipartimento di Energetica has dedicated its activity on pollutant diffusion simulation models focusing on the following main aspects:
a) development of pollutant diffusion mathematical models based on analytical solutions of the diffusion differential equation. These models should be able to take in account various aspects (thermal inversion, dry deposition, wet deposition, chemical reactions, etc.). They should also allow for a wide range of time scales, from short duration emissions to climatological models.
b) definition of mathematical models specifically designed for dealing with special aspects of the air pollution mechanisms, like source effective height, wind speed profiles, turbulent diffusion coefficient profiles, dispersion coefficients, etc.. These models should be integrated within the general diffusion models as described above.
c) critical analysis and validation of diffusion models by comparison of results with experimental data derived from field activity or with acknowledged test cases from the literature.