Carboni Ardenti

Un recente articolo pubblicato sull'International Journal of Coal Science&Tecnology, rivista tecnica del gruppo Springer, specializzata sulle tecnologie di estrazione e lavorazione del carbone, esplora il tema della contaminazione da metalli pesanti nelle aree ospitanti industrie per la raffinazione del carbone. L'articolo, redatto da un gruppo di studiosi cinesi dell'Università di Pechino, si concentra sul caso di un impianto di raffinazione del carbone nella regione autonoma di Ningxia, situata nella Cina centro settentrionale, e riporta le valutazioni fatte in merito alla concentrazione, nell'area dell'impianto e limitrofe, nel suolo dei metalli pesanti Piombo (Pb), Arsenico (As), Cromo esavalente (CrVI), Mercurio (Hg) e Cadmio (Cd), tutti elementi che se in concentrazione eccessiva nelle matrici ambientali sono dannosi per gli ecosistemi e cancerogeni per l'uomo. Lo studio si propone di elaborare una modellizzazione che possa prevedere la distribuzione spazio temporale nei prossimi 20anni della concentrazione dei metalli pesanti citati. 

La regione di Ningxia è relativamente pianeggiante, con clima continentale soggetto a monsoni. L'impianto, esteso per una superficie di 47 ettari circa, è caratterizzato dalla presenza di tre camini, una stazione per la produzione energetica, una discarica interna per i fanghi di lavorazione e una rete ferroviaria per il trasporto materiale, e varie strutture per lo stoccaggio e la lavorazione delle varie fasi del ciclo, compresa la gassificazione.  Lo studio ha previsto il campionamento dei primi 20cm di suolo - top soil - secondo una griglia 50x50m. Oltre alla determinazione delle concentrazioni degli elementi ricercati entro l'area e rispetto all'ambiente esterno, si è proceduto a valutare la loro mobilità sottoponendo i campioni di suolo a una "precipitazione" di 0,4ml/s di acqua per 15 gg,  al fine di verificare la tendenza alla lisciviazione. Applicando i dati raccolti a un modello di capacità ambientale nel suolo si è concluso che la concentrazione del gruppo di metalli pesanti ricercati aumenterà presso il sito indagato di almeno il 90% nel prossimo decennio, con picchi ben superiori al 100% per taluni.

Andando a visionare singolarmente gli esiti dell'indagine, e collocandoli spazialmente attraverso l'uso di un software GIS, si è così potuto appurare che:

• il Pb risulta avere maggiori accumuli in prossimità degli accessi, camini e viabilità del sito, risultando correlato con le emissioni dei mezzi di movimentazione e l'uso di lubrificanti, il Pb evidenzia la tendenza a spostarsi poi negli strati inferiori del sottosuolo, mantenendo una concentrazione costante nel topsoils;
• il Cd risulta anch'esso avere maggiori concentrazioni in prossimità delle vie di movimentazione del carbone e lungo le vie di transito del personale, risultando in relazione alle emissioni dei mezzi di trasporto, l'usura dei pneumatici e l'emissione delle polveri di carbone;
• l'Hg mostra maggiori concentrazioni, tendenti a un rapido aumento nel primo quinquennio, in prossimità dei punti di emissione dell'unità di produzione energia e di gassificazione
• L'As, sostanzialmente palesa tendenze all'accumulo, seppur con diversi andamenti, similari a quelli del mercurio, risultando correlato con le zone di emissione corrispondenti alle unità di gassificazione e produzione energetica;
• il CrVI mostra importanti accumuli in prossimità della discarica di accumulo dei fanghi delle unità di produzione energia e gassificazione, con rapidi incrementi e persistente contaminazione nel corso del tempo.

Tali evidenze forniscono elementi utili per pianificare in impianti di questo tipo adeguati accorgimenti per ridurre o prevenire la contaminazione dovuta a questi metalli pesanti, consentendo di ridurre l'impatto sulle aree limitrofe agli impianti e mitigare i rischi per la salute dei lavoratori. Monitorare i punti di emissione, contenere e trattare i fanghi di scarico, rivedere il parco mezzi e le modalità di trasporto e movimentazione del carbone sono alcune delle indicazioni che emergono.

Rilevare che la Cina stia compiendo studi in tal senso, potrebbe indurre a ritenere che via sia una positiva volontà di prevenire la contaminazione delle matrici ambientali e ridurre i rischi per la salute della popolazione e dei lavoratori, riducendo l'impatto ambientale degli impianti di raffinazione del carbone. 

Dall'altro lato, anche alla luce degli esiti della recente conferenza sul clima di Katowice, dove la tematica della produzione di energia usando fonti fossili, in particolare nei paesi emergenti come la Cina, unitamente alla necessità di abbandono dell'uso del carbone, il peggiore dei combustibili per emissioni di CO2, porta a valutare con preoccupazione studi come questo, in quanto potenziali indici della volontà cinese di continuare per diversi decenni a venire ad avvalersi in modo massiccio del carbone come fonte energetica.