Il filtro antiparticolato: un beneficio per l’ambiente

La tutela dell’ambiente passa anche attraverso il mondo Automotive. Grazie all’introduzione del filtro antiparticolato (FAP), le auto oggi sono meno inquinanti. Scopriamo insieme questa innovazione tecnologia, ormai immancabile nelle auto diesel

L’attenzione verso un mondo più sostenibile e meno inquinato, è particolarmente alta nel pianeta Automotive. Molto spesso si vedono diverse vetture che emettono un grande fumo nero dal terminale di scarico. Senza scendere troppo nei dettagli, sicuramente stiamo parlando di aria non proprio pulita. Nel corso degli anni le aziende costruttrici di automobili, hanno cercato di diminuire l’impatto ambientale tramite l’introduzione di diversi sistemi. Il più performante in termini ambientali è il famoso filtro antiparticolato. 

 

Lungo l’articolo vedremo: 

• la storia del FAP
• i dettagli tecnici del FAP
• il filtro anti particolato dei benzina

La storia del filtro antiparticolato (FAP)

Il famoso filtro antiparticolato è un’invenzione relativamente moderna. Chi ipotizza che tale aspetto abbia decine di anni alle spalle, in verità si sbaglia.

 

La prima vettura ad avere a bordo il filtro antiparticolato è stata la Peugeot 607. Si tratta dell’ammiraglia francese commercializzata negli anni 2000.

 

Per essere proprio tecnici e molto precisi, stiamo parlando della traduzione italiana del DPF ovvero Diesel Particulate Filter. Il FAP, infatti, è applicato solo e unicamente nei motori Diesel. Per quel che riguarda i motori benzina, esiste un altro filtro che vedremo successivamente.

 

Il FAP è stato protetto da un brevetto internazionale, ma fin da subito tutte le diverse case automobilistiche hanno cercato di sviluppare dei propri sistemi antinquinamento.

 

Il motivo per diminuire le emissioni di polveri sottili, in particolare PM10, è molto semplice. Quanto più le nostre città sono esenti da PM10, tanto più la nostra salute ne giova. L’inquinamento è, in pratica, prodotto da diversi fattori. Tra le mille componenti del particellato sospeso sottile, le PM10 sono, forse, le più famose. Non dimentichiamoci però delle PM 2.5 e PM 0,01. 

Piccola precisazione: quando parliamo di PM10 intendiamo particelle del diametro di 10 millesimi di millimetro. Potrebbero quasi sembrare innocue, ma essendo molto sottili entrano nel nostro corpo durante la respirazione e possono produrre delle malattie acute o croniche. Legate al sistema respiratorio, in primis riguardano le prime vie aeree, ma possono essere ricondotte ad altre forme di malattie. Al fine di evitare o ridurre tutto ciò, è stato quindi introdotto il FAP.

I dettagli tecnici del filtro antiparticolato

Stiamo parlando di un involucro tubolare in acciaio inox. Nel suo interno è presente una serie di reticolati o una serie di lamelle di un particolare materiale,  detto catalizzatore, che hanno il compito di trattenere le particelle prodotte dal motore. Le particelle inquinanti sospese sono costituite da composti di zolfo incombusti, acido solforoso e acido solforico. L’obiettivo del FAP, pertanto, è quello di filtrare le emissioni trattenendo il materiale sospeso.

 

Dato che non è possibile effettuare facilmente un’ottimizzazione del carburante e di tutto il processo di combustione, allora le case automobilistiche hanno pensato di introdurre  un filtro che permetta di non scaricare in esterno troppi agenti inquinanti derivanti dal motore.

 

Accumulata sul filtro una certa quantità di particelle inquinanti, in automatico si rigenera il sistema. In pratica, ogni 400-500 km e in funzione della quantità di sporcizia accumulata, il catalizzatore viene liberato ripristinando la integrità iniziale. Per realizzare questa operazione, la velocità deve essere sicuramente superiore a 70 o 80 km/h. In questo modo, è possibile raggiungere nel FAP la temperatura di circa 450 °C necessaria per realizzare la combustione dell’inquinante.

 

Per funzionare correttamente, inoltre, serve un additivo denominato “Cerina” che  è contenuto all’interno di un serbatoio di circa 5 litri ed è sufficiente per una percorrenza di circa 100.000 km. Tale componente ha lo scopo di favorire l’aggregazione delle particelle producendo agglomerati più facilmente filtrabili. Inoltre è utile  per  abbassare la temperatura in modo da rendere quanto più quotidiana la combustione di questo particellato.

 

Se è vero che stiamo parlando di una componente aggiuntiva, e anche veritiero affermare che non tutte le case automobilistiche montano tale additivo. Il motivo primario è sicuramente legato al peso totale dell’auto. Oltre a tale motivo, abbiamo anche il fatto che dovrebbe essere rimpinguato ogni tot numero di chilometri.

 

Ecco quindi le differenze che possono sussistere tra i diversi filtri anti particolato delle diverse case automobilistiche. In questo modo, alcuni filtri anti particolato funzionano meglio di altri. Una casa automobilistica potrebbe infatti avere una combustione totale del filtro antiparticolato a bassa temperatura, con chiaramente un giovamento da parte del motore. 

 

Non tutte le persone infatti usano la vettura ad alte velocità. Il FAP intasato, in quanto non si raggiunge la velocità costante necessaria e quindi non si riesce a liberare il catalizzatore, può creare dei seri problemi. Si afferma anche spesso che i diesel devono essere guidati non solo in città, ma soprattutto anche nelle strade extraurbane. Chi guida in città, dovrebbe utilizzare un benzina. Il rischio è appunto quello di intasare il catalizzatore e avere problemi importanti.

 

Le moderne automobili hanno inoltre tutta una serie di sensori. In questo modo sappiamo immediatamente se il FAP è “pieno”. Dobbiamo quindi considerare un eventuale segnale di problematica del filtro antiparticolato, come un problema già a livello avanzato.

Il filtro anti particolato dei benzina

Come abbiamo detto in precedenza, esistono anche i filtri antiparticolato per i benzina. Tecnicamente si chiamano GPF e sono stati introdotti in particolare dal gruppo Volkswagen e dal gruppo PSA.

 

L’acronimo GPF significa Gasoline Particulate Filter ed è applicato ai motori benzina a iniezione diretta.

 

È molto simile al tradizionale FAP, anche se i primi esperimenti del filtro antiparticolato declinato benzina,  hanno avuto però diverse problematiche. Si parlava in particolare di una perdita di potenza in fase di test di circa il 10%. Certamente tale aspetto è stato superato e attualmente non ci sono problematiche di alcun tipo.

 

Il gruppo PSA ha introdotto dei recenti filtri antiparticolati con condotti a nido d’ape ad alta efficienza. A differenza del funzionamento del FAP, il GPF entra in funzione in modo più semplice. Esso riesce a entrare subito in temperatura e quindi riesce a bruciare immediatamente tutto il particolato trattenuto.

 

Ecco quindi come i filtri anti particolato benzina o diesel siano qualcosa di fondamentale per quel che riguarda l’inquinamento. In attesa di un progressivo passaggio verso il mondo elettrico, l’obiettivo è di diminuire quanto più l’inquinamento dei motori termici.

 

Concludiamo questo articolo con una nota tecnica. Dobbiamo stare ben attenti a non considerare gli attuali diesel e benzina come motori altamente inquinanti, tanto quanto quelli di vent’anni fa. Le moderne normative Euro 6D sono infatti decisamente più stringenti rispetto alle prime normative Euro 1 o 2. Il merito? Sia del progresso ingegneristico, sia l’introduzione del FAP .