L’inquinamento prodotto dalle zone 30

Ogni tanto mi capita di sentire lamentele relative all’inquinamento prodotto dalle zone 30. Si dice in giro che la riduzione della velocità veicolare nelle aree interessate da questo intervento provoca un aumento delle emissioni di monossido di carbonio e conseguentemente un aumento dell’inquinamento in quelle aree. Ciò andrebbe ad inficiare una delle caratteristiche di tale provvedimento: l’essere enviroment friendly.

A dire queste cose sono sempre i malinformati a cui ho sempre chiesto un supporto numerico alle loro tesi, dei dati o degli studi che dimostravano ciò che dicevano e che di contro mi hanno sempre detto che devo essere io a fornire dati sulla bontà delle zone 30 anche sotto l’aspetto dell’inquinamento. Non ho mai avuto il tempo di ricercare dati, pur sapendo che le loro erano teorie basate sul nulla ho sempre sostenuto che nelle zone 30 non ci fosse un aumento dell’inquinamento. Per puro caso qualche giorno fa mi sono imbattuto nell’articolo che segue, scritto da Polinomia. A voi ogni giudizio.

Nel pieno dell’emergenza inquinamento che ha interessato gran parte dell’Italia negli ultimi mesi del 2015, tra le misure d’urgenza individuate al tavolo di coordinamento tra Ministero dell’Ambiente, Regioni e Città Metropolitane  è stata inserito l’abbassamento del limite di velocità sulle strade di 20 km/h per ridurre i consumi di carburante e l’inquinamento che ne deriva.

Tale proposta ha suscitato molte polemiche, soprattutto quando applicata al caso urbano. Da più parti si è infatti sostenuto che i consumi e le emissioni a 30 km/h sono ben più elevati che a 50 km/h, e che pertanto il provvedimento sarebbe stato addirittura destinato ad aumentare i livelli di inquinamento.

Esaminando i parametri unitari comunemente utilizzati per il calcolo di consumi ed emissioni (vedi tabella) risulta in effetti evidente che nei casi delle autostrade con limite a 130 km/h e delle strade extraurbane con limite a 90 km/h  la riduzione di 20 km/h consente una riduzione significativa dei consumi, rispettivamente del 25% e del 5%, mentre in ambito urbano passando dai 50 km/h ai 30 km/h si avrebbe un incremento del 40%.

Coefficienti unitari COPERT CORINAIR per consumi e emissioni autovettura 2012consumiecitt30_1

Ora, dato che in molte le città del mondo, New York, Londra e Parigi comprese, principalmente al fine di ridurre l’incidentalità e la vivibilità degli spazi pubblici si sta introducendo tale nuovo limite, diviene interessante sapere se effettivamente questo possa comportare un così forte incremento dei consumi di carburante e delle relative emissioni.

Osserviamo in primo luogo che i coefficienti sono relativi a uno stato di moto stazionario, rappresentativo pertanto della marcia su strade prive di disturbi; ma cosa succede sulle strade urbane, dove la marcia è condizionata da rotatorie, semafori e molte altre occasioni di rallentamento?

Il ragionamento può essere condotto in modo relativamente semplice e intuitivo.

Per semplificare ulteriormente utilizzeremo i soli dati alle autovetture 2012, risparmiandoci pertanto il compito di ricostruire la composizione media del parco italiano; limiteremo inoltre il ragionamento ai soli consumi energetici dato che questi ultimi rappresentano andamenti del tutto coincidenti con quelli degli inquinanti, e in particolare delle micropolveri PM, con le sole eccezioni del monossido di carbonio CO e dei composti organici volativi COV, come ben si vede dai grafici seguenti.

consumiecitt30_2Ora, l’energia assorbita nel moto di un veicoli è data dalla somma di tre componenti:

  •  l’energia utilizzata nel tratto percorso a velocità di regime costante;
  •  l’energia consumata per percorrere il tratto in accelerazione (al netto di quella accumulata in energia cinetica) sino al raggiungimento della velocità di regime;
  • ll’energia dissipata nella fase di arresto.

L’energia consumata nel tratto a regime può essere calcolata semplicemente utilizzando i coefficienti di consumo COPERT sopra riportati e applicando il coefficiente di trasformazione da g.e.p. (grammi equivalenti di petrolio) a kjoule, posto pari a 41,9.

Quella calcolata per percorrere il tratto in accelerazione è calcolata applicando un coefficiente medio tra quello relativo alla velocità prossima allo zero e quello relativo alla velocità di regime (si ipotizza cioè di passare attraverso una successione di stati stazionari).

Infine, l’energia dissipata nell’arresto è posta pari all’energia cinetica trasformata in energia consumata ipotizzando un coefficiente di rendimento di un veicolo in accelerazione pari al 20%.

I calcoli riportati nella tabella seguente sono stari effettuati per un veicolo con massa di 1800 kg lungo un tratto di 400 metri, ipotizzando una accelerazione di 1 m/secq e una decelerazione di 2 m/secq.

 

50 km/h

30 km/h

 

Lunghezza totale

400

400

mt

Lunghezza tratto moto costante

255.3

347.9

mt

Lunghezza tratto accelerazione

96.5

34.7

mt

Lunghezza tratto decelerazione

48.2

17.4

mt

Energia moto costante

553.1

1054.0

kj

Energia tratto accelerazione

176.4

71.0

kj

Energia cinetica

868.1

312.5

kj

Totale energia

1597.5

1437.5

kj

Diff. Assoluta

-160.1

Diff. %

-10%

Risulta dunque che in tali condizioni il limite dei 30 km/h non solo non aumenta i consumi, ma li riduce del 10%.

Tale risultato ovviamente dipende dalla lunghezza della tratta percorsa a velocità costante (più quest’ultima è lunga, meno incide la perdita di energia cinetica), come si deduce dal grafico seguente dove è riportato l’andamento dei consumi in funzione di tale lunghezza.

consumiecitt30_3Come si può vedere i consumi a 30 km/h risultano inferiori a quelli relativi a 50 km/h per tratte inferiori a circa 600 metri, valore da ritenersi decisamente elevato in un contesto urbano denso dove la distanza media tra intersezioni principali sulla rete primaria è in genere compreso tra i 300 e i 500 metri. Per tali distanze il risparmio energetico dei 30 km/h è invece rispettivamente del 22% e del 4%.

Si sottolinea anche come tale risultato dipenda direttamente dalla massa dei veicoli: un SUV di 2500 kg porta il punto di pareggio a 850 metri, mentre  una utilitaria di 1200 kg lo abbassa a 370 metri.

Si sottolinea infine ancora come tali risultati prendano in conto un solo arresto al termine della tratta, mentre non considerano le molte altre occasioni di rallentamento che tipicamente si verificano durante un percorso urbano: pedoni che attraversano, autobus che si fermano, automobili che rallentano o parcheggiano, ecc.

Quali conclusioni è dunque possibile trarre? Che il provvedimento dell’abbassamento dei limiti di velocità a 30 km/h, che si ricorda trova la sua giustificazione primaria nell’innalzamento dei livelli di sicurezza, non solo non è destinato a produrre incrementi nei consumi e nelle emissioni, ma è anzi capace di ridurle nella grande maggioranza delle situazioni di circolazione tipiche delle aree urbane.

Questo significa che le diffuse obiezioni all’introduzione di tale limite che su tali pretesi incrementi si basano, sono del tutto prive di fondamento.

Del resto non si spiegherebbe altrimenti perché moltissime città nel mondo, comprese New York, Londra e Parigi, stanno adottando questo provvedimento.