L’inquinamento all’interno della propria auto

Un cittadino medio impiega circa mezz’ora in auto per andare al lavoro. Si tratta quasi di un’ora ogni giorno. Questo spostamento può anche essere pericoloso per la salute, esponendo i conducenti a una maggiore quantità di inquinanti atmosferici che sono stati collegati a tutta una serie di patologie mediche, tra cui malattie cardiovascolari, problemi respiratori e persino cancro ai polmoni.

Infatti, il traffico – come ben sappiamo – genera un sacco di inquinamento, specie nei centri urbani, per cui è proprio quando si viaggia con l’auto nel traffico che si può ricevere una quantità sproporzionata di esposizione giornaliera a molti inquinanti dell’aria nocivi. Ma quando e dove si verificano le nostre esposizioni più elevate, e come si dovrebbe guidare per mitigare il rischio?

Nel 2017, un gruppo di ingegneri della Washington University di St. Louis ha utilizzato strumenti portatili e sensori per monitorare e misurare simultaneamente i livelli di inquinanti dell’aria interna della cabina dell’auto e l’aria direttamente all’esterno dell’auto durante i propri spostamenti quotidiani. Ciò dava loro uno sguardo raro e reale sull’esposizione agli inquinanti poiché, come scienziati studiosi di aerosol, avevano accesso ad apparecchiature di monitoraggio dell’aria all’avanguardia.

Utilizzando una dashcam, sono stati in grado di identificare una determinata concentrazione di inquinanti ogni volta che erano: bloccati dietro un autobus o un camion, nel traffico di una superstrada, fermi a un semaforo rosso, o passavano davanti a ristoranti od a lavori di costruzione. Usavano anche diverse impostazioni di ventilazione all’interno delle loro auto: guidando con i finestrini aperti, i finestrini chiusi, con la ventola accesa, con l’aria condizionata accesa, etc.

eCanary potrebbe diventare presto il primo monitor di qualità dell’aria per auto.

I vantaggi dell’aria condizionata

Una volta che hanno iniziato a misurare all’interno e all’esterno della macchina, e hanno iniziato a ricevere ed analizzare i numeri, sono stati in grado di confermare la loro ipotesi che controllando la ventilazione della nostra auto potremmo mitigare il rischio di alcuni inquinanti. In pratica, hanno scoperto che un semplice cambiamento nelle abitudini di guida può aiutare a ridurre i rischi dell’inquinamento mentre si guida un auto o un qualsiasi altro veicolo con una cabina chiusa.

Così, confrontando il livello di inquinanti interni ed esterni per un ampia gamma di tipi di ventilazione e non possibili, dopo aver elaborato tutti i dati – compresi quelli sulle condizioni meteorologiche corrispondenti al periodi di misurazione degli inquinanti – i ricercatori hanno individuato l’approccio migliore per ridurre il rischio di esposizione a sostanze inquinanti dell’aria durante il tragitto in auto.

L’utilizzo del climatizzatore ha ridotto gli inquinanti nel veicolo del 20-34%, a seconda dei diversi parametri esaminati, nonché delle concentrazioni esterne, delle condizioni meteorologiche e della strada. Dunque alcuni risultati sono ovvi, altri non lo sono, ma soprattutto dei dati scientifici accurati sono essenziali per far capire che le nuove tecniche di filtrazione della cabina o di pulizia dell’aria sono decisamente necessarie per chi guida parecchio durante la giornata, soprattutto per i pendolari urbani.

I ricercatori hanno riscontrato una differenza significativa tra il funzionamento della ventola e quello del condizionatore d’aria. Quest’ultimo fa entrare l’aria esterna facendola passare attraverso lo stesso filtro e lo stesso percorso di ventilazione della ventola, ma c’è una differenza: quando il condizionatore è in funzione, un evaporatore freddo raffredda l’aria mentre passa; questa superficie fredda attira le particelle inquinanti, che si depositano lì, invece di diffonderle nell’aria che stiamo respirando.

Questa deposizione di particelle offriva vari gradi di protezione dall’inquinamento, la quale era maggiore nei punti di maggiore esposizione durante il tragitto, come il seguire un autobus o un grosso camion. Quando i finestrini erano chiusi e si seguiva un autobus, la concentrazione di particelle nell’aria esterna era 3 volte superiore rispetto all’aria interna. Inoltre, non sono state misurate concentrazioni rilevanti di anidride carbonica nell’abitacolo durante il 75% dei viaggi effettuati con l’aria condizionata.

Anche il tenere i finestrini chiusi ha offerto una protezione, risultata dell’8-44% dopo che tutti i fattori sono stati presi in considerazione. La cabina del veicolo può essere vista come un “buffer” che ci protegge dall’aria esterna. Guidare con il climatizzatore acceso e con i finestrini chiusi è risultata essere la cosa più protettiva che si possa fare, anche se il suo utilizzo può ridurre il risparmio di carburante.

L’utilità del ricircolo temporaneo dell’aria

Tuttavia, date un’occhiata ai controlli del vostro climatizzatore. È probabile che troviate due opzioni possibili: una per il ricircolo dell’aria già presente nell’auto e un’altra per introdurre l’aria esterna nella cabina dell’auto. E se sei come la maggior parte dei proprietari di auto, non hai idea della differenza tra le due opzioni, nel senso di quale sia meglio per la tua salute dal punto di vista dell’inquinamento.

Il pulsante di ricircolo dell’aria solitamente presente sulle auto.

Attivando il ricircolo prima di lasciare un parcheggio con l’aria pulita, o dopo aver immesso aria pulita dai finestrini con il veicolo in movimento, si impedisce che nella cabina dell’auto entrino i gas di scarico dei veicoli che ci precedono, in particolare di quelli diesel (come i camion, i furgoni e molte auto). Infatti, lo scarico dei motori diesel (composto principalmente da particelle) è stato classificato dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (AIRC) “cancerogeno per l’uomo” (gruppo 1).

Inoltre, l’aria di ricircolo già presente all’interno della cabina del tuo veicolo può aiutare a raffreddare rapidamente la tua auto, molto più velocemente di quando l’aria fresca viene fatta entrare nella cabina. Questo rapido sollievo dal caldo torrido dell’estate lo rende la prima scelta per i conducenti. Tuttavia, questo rapido raffreddamento comporta un rischio per la salute se si fa funzionare il sistema di aria condizionata della vettura nella modalità di ricircolo troppo a lungo.

La natura dell’aria ricircolata significa che è già stata inspirata ed espirata da altri occupanti insieme a te. Quindi, è priva di ossigeno e piena di umidità. Questa combinazione può renderti intontito, il che può ostacolare la concentrazione e la capacità di guida sicura. Inoltre, essa può anche contribuire ad appannare le finestre, riducendo la visibilità, con ulteriori pericoli per la sicurezza.

Al contrario, l’aria fresca è proprio questo: è un’aria fresca, altamente ossigenata, senza umidità dovuta all’espirazione. Quindi, la soluzione migliore per restare in salute e al sicuro durante il prossimo viaggio è guidare nella modalità di ricircolo finché si guida in una zona altamente inquinata o si sta per finire dietro un veicolo inquinante – in modo che la cabina dell’auto non si riempa di gas tossici e raggiunga una temperatura ragionevolmente confortevole – quindi passare alla modalità aria fresca.

Perciò, è consigliabile adottare un approccio di modifica del comportamento dinamico, in cui vengono usati il ricircolo e il climatizzatore (più i finestrini chiusi) quando si segue un veicolo altamente inquinante, o sulle strade urbane, che tendono ad essere più altamente inquinate. Una volta lasciato l’ambiente inquinato, si consiglia di aprire tutti i finestrini per rimuovere eventuali accumuli di inquinanti dall’auto, per poi richiuderli prima di affrontare con aria pulita le nuove “sfide”.

I filtri abitacolo: un componente trascurato

I filtri abitacolo sono un componente spesso trascurato dagli automobilisti, nonostante siano importanti per la nostra salute. Non vanno confusi con i filtri dell’aria dell’auto, che si trovano all’interno di un’apposita scatola nel vano motore e hanno il compito di eliminare le polveri dannose e le particelle d’acqua dall’aria aspirata dal motore, per impedire che finiscano in quest’ultimo.

I filtri abitacolo – che di norma si trovano dentro il vano motore o all’interno del vano portaoggetti – hanno invece il compito di proteggere il comfort e la salute dei passeggeri bloccando le particelle dell’inquinamento ed i cattivi odori, purificando l’aria che arriva all’interno della cabina del veicolo, proveniente dall’esterno tramite le bocchette di ventilazione del veicolo.

Esistono, fondamentalmente, due tipi di filtri abitacolo: il “filtro antipolline”, il cui scopo è quello di bloccare spore, pollini, batteri, residui dei freni, muffe, nonché le sostanze nocive che provengono dal motore e dai gas di scarico; quello ai carboni attivi che, oltre alle caratteristiche del “filtro antipolline”, serve a filtrare i cattivi odori causati dall’inquinamento esterno.

Quando un conducente avvia il riscaldamento o il condizionatore d’aria, il filtro abitacolo (cabin filter) dovrebbe pertanto bloccare polvere, polline e particolato provenienti dallo scarico dei veicoli davanti alla nostra automobile. Dunque, questi filtri sono davvero fondamentali per catturare particelle di scarico minuscole che possono contribuire a malattie polmonari e cardiache.

Ebbene, dei nuovi filtri abitacolo dei veicoli svolgono un lavoro migliore – rispetto a quelli convenzionali – di intrappolamento delle particelle dei gas di scarico potenzialmente dannose con diametro inferiore a 100 nm. In un studio pubblicato nel 2014, i ricercatori riportano che un nuovo filtro abitacolo con fibre piccole può intrappolare grandi quantità di particelle, in particolare le particelle ultrafini dannose.

Una microfotografia a scansione elettronica che mostra particelle ultrafini (bianche) dello scarico dei veicoli intrappolate sulle fibre di un nuovo tipo di filtro dell’aria a protezione dell’abitacolo del veicolo. (fonte: Environ. Sci. & Technol)

Gli scienziati sanno che il particolato di diametro micrometrico pone rischi cardiovascolari e polmonari per la salute. Ma un numero crescente di ricerche suggerisce che i particolati più piccoli provenienti dagli scarichi dei veicoli possono anche depositarsi nei polmoni delle persone, entrare nel sistema circolatorio e causare infiammazioni che possono scatenare attacchi di asma o peggiorare le malattie cardiache.

Le particelle ultrafini (UFP), che hanno un diametro inferiore a 100 nm, possono penetrare più a fondo nei polmoni rispetto ad altre sostanze particolate. Infatti, ballano anche intorno alle fibre che intrappolano l’inquinamento nei filtri dell’aria abitacolo. Molte persone potrebbero non sapere che esistono particelle così minuscole, e tanto meno che rappresentano rischi per la salute, quindi i produttori di automobili potrebbero non sentire la necessità di installare filtri migliori.

Per frenare l’esposizione da soli, i passeggeri possono attivare il ricircolo dell’aria nelle auto, ma con il passare del tempo i livelli di anidride carbonica (CO₂) possono aumentare fino a cinque o più volte la concentrazione esterna, quando i passeggeri espirano. Alcune ricerche suggeriscono che la CO₂ a quel livello riduce il tempo di reazione e il processo decisionale nei conducenti.

Per aggirare questo dilemma tra CO₂ e particelle ultrafini (UFP), la soluzione può essere rappresentata da filtri abitacolo di alta efficienza. I ricercatori hanno ottenuto due tipi di filtri personalizzati dalla ditta svizzera IQAir. Entrambi sono realizzati con fibre di vetro e polimero più piccole rispetto a quelle dei filtri convenzionali. E le fibre più piccole e più vicine si sono dimostrate bloccare più UFP.

Per testare tale previsione, i ricercatori hanno confrontato il nuovo filtro con il filtro convenzionale su altrettanti veicoli, monitorato la qualità dell’aria in cabina e all’esterno attraverso diversi metodi standard. I nuovi filtri hanno sovraperformato quelli installati dal produttore. Il filtro personalizzato con le fibre più piccole ha mantenuto i livelli di UFP nella cabina dal 93 al 99% più bassi rispetto ai livelli stradali all’aperto. I filtri convenzionali hanno invece ottenuto riduzioni solo comprese fra il 35 ed il 70%.

 

Riferimenti bibliografici

• Crank the AC, cut in-car pollution, https://phys.org/news/2017-08-crank-ac-in-car-pollution.html
• Outside Air vs. Inside Air Mode – What’s the Difference?, https://e3sparkplugs.com/blog/outside-air-vs-inside-air-mode–whats-the-difference/
• New Vehicle Air Filters Trap Tiny Troubling Pollution Particles, https://cen.acs.org/articles/92/web/2014/02/New-Vehicle-Air-Filters-Trap.html