Tutkimus selvitti ihmisperäisen mustan hiilen päästökertoimet
Environmental Research Letters (IOP Science) -tiedelehdessä julkaistu tutkimusartikkeli kytkeytyy viime syksynä päättyneeseen Black Carbon Footprint -tutkimushankkeeseen, jossa luotiin Suomeen mustan hiilen tutkimisen osaamiskeskittymä. Hankkeessa tutkijat selvittivät mustan hiilen päästölähteitä, hiukkasten pitoisuuksia ja muuntumaa ilmakehässä sekä mustan hiilen terveys- ja ilmastovaikutuksia. Lisäksi tutkijat luonnostelivat jalanjälkikonseptin mustan hiilen päästöjen vaikutusten arvioimiseen.
Nyt tehty laaja kirjallisuuskatsaus paljasti, että päästökertoimia puuttuu erityisesti energiantuotantosektorilta. Sen sijaan tieliikenteelle mustan hiilen päästökertoimia on julkaistu suhteellisen kattavasti.
– Mustan hiilen päästökertoimet ovat tärkeitä tutkijoille ja viranomaisille muun muassa päästöinventaareihin liittyvässä työssä, kertoo professori Topi Rönkkö Tampereen yliopistolta.
Juuri julkaistussa Tampereen yliopiston johtamassa tutkimuksessa oli mukana tutkijoita myös Ilmatieteenlaitoksesta ja VTT:stä.
Dieselajoneuvojen tuottama musta hiili vähentynyt
Suurimpia ihmisperäisiä mustan hiilen lähteitä ovat ilmailu, tie- ja laivaliikenne sekä kotitalouksien pienpoltto ja energiantuotanto. Tutkimuksessa kerättiin tietoa näiden päästökertoimista. Päästölähteet jaettiin edelleen pienempiin alaryhmiin, jotta voitiin havaita systemaattiset trendit eli esimerkiksi polttoaineen, polttotekniikan, savukaasun puhdistustekniikan tai pakokaasun jälkikäsittelytekniikan vaikutus päästökertoimeen.
– Havaitsimme, että päästöjen rajoittaminen on vaikuttanut merkittävästi mustan hiilen päästökertoimiin. Tämä näkyi selkeänä tieliikenteen ja erityisesti dieselajoneuvojen tuottaman mustan hiilen päästökertoimen laskuna, Rönkkö kertoo.
Bensiinikäyttöisille ajoneuvoille tätä trendiä ei suoraan havaittu, mikä saattaa johtua siitä, että suorasuihkutusjärjestelmällä varustetut ajoneuvot tuottivat suuremmat päästökertoimet kuin imusarjasuihkutusjärjestelmällä varustetut ajoneuvot. Suorasuihkutusjärjestelmien käyttö bensiiniautoissa voikin lisätä bensiiniautokannan mustan hiilen päästökerrointa.
Laivaliikenteessä havaittiin, että suurimmilla moottoreilla mustan hiilen päästökerroin oli pienin. Kotitalouksien pienpoltossa mustan hiilen päästökertoimet vaihtelivat paljon. Päästökertoimeen vaikuttivat polttoaineen tyyppi ja laatu sekä polttolaite.
Tarvetta energiantuotannon päästökertoimille
Rönkön mukaan eri päästölähteiden päästökertoimien vertailua vaikeutti se, että energiantuotannon päästökertoimet puuttuivat lähes kokonaan. Puutteita havaittiin lisäksi mittausten maantieteellisessä jakautumisessa, sillä esimerkiksi ajoneuvojen osalta suurin osa mittauksista oli tehty Pohjois-Amerikassa, Euroopassa tai Aasiassa.
Raportoidun datan käyttöä vaikeuttaa myös se, että päästökertoimien määrittämiseen käytettiin useita erilaisia menetelmiä. Myös mustan hiilen pitoisuuksien ja päästöjen määrittämiseen käytettiin useita eri mittausmenetelmiä ja tulokset raportoitiin eri yksiköissä.
Tutkijoiden mukaan jatkossa onkin tärkeää paitsi keskittyä mittaamaan päästökertoimia lähteistä, joista puuttuu tietoa – esimerkiksi energiantuotanto ja uudet ajoneuvotekniikat – myös verrata erilaisia mustan hiilen mittausmenetelmiä ja vähentää näin ollen päästökertoimiin liittyvää epävarmuutta.
Tutkimusartikkelissa esitettyä tutkimusta rahoittivat BC Footprint -projektin lisäksi myös Suomen Akatemian lippulaivarahoitusta saava ilmakehän ja ilmaston osaamiskeskus ACCC (Atmosphere and Climate Competence Center), henkilöautojen päästöjä tutkinut EFFi-projekti ja Black and Brown Carbon in the Atmosphere and the Cryosphere (BBrCAC) -projekti.
Artikkeli Review of black carbon emission factors from different anthropogenic sources on julkaistu Environmental Research Letters -tiedelehdessä 7.3.2023.
Lisätiedot
Topi Rönkkö
topi.ronkko [at] tuni.fi
