Siirry sisältöön

Tampereella selvitetään, mikä on autoilijan mustan hiilen jalanjälki Helsingin matkalla

Julkaistu 14.4.2020 9.41

Tampere osallistuu Tampereen yliopiston koordinoimaan laajaan BC Footprint –tutkimushankkeeseen, jossa arvioidaan mustan hiilen päästöjä ja pitoisuuksia myös Tampereen kaupunkialueella. Ilmakehän musta hiili kiihdyttää ilmaston lämpenemistä ja vaikuttaa ihmisten terveyteen.

Ilmakehän hiukkasmainen musta hiili (Black Carbon, BC) on yksi ilmastonmuutoksen kannalta tärkeistä auringon säteilyä sitovista komponenteista. Mustaa hiiltä syntyy epätäydellisessä palamisessa ja liikenne on yksi sen merkittävimmistä lähteistä. Useissa tutkimuksissa mustan hiilen on todettu vaikuttavan haitallisesti myös ihmisten terveyteen; esimerkiksi liikenteen päästön musta hiili on hiukkaskooltaan niin pientä, että hiukkaset pääsevät hengitysilman mukana keuhkorakkuloihin asti.

Mustaa hiiltä tutkitaan mittausasemilla ja mittaamalla yksittäisten autojen päästöjä

BC Footprint -hankkeessa liikenteestä syntyvää mustaa hiiltä tutkitaan sekä ilmanlaadun mittausasemilla sekä mittaamalla yksittäisten ajoneuvojen musta hiili -päästöjä. Yksittäisille ajoneuvoille tehtävät mittaukset aloitettiin joulukuussa 2019 case-tutkimuksella, jossa selvitettiin, kuinka paljon mustaa hiiltä syntyy henkilöautolla tehdystä ajomatkasta Tampereen ja Helsingin välillä. Tampereen yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen toteuttamien mittausten tavoitteena on saada tietoa eri tyyppisten autojen todellisista mustan hiilen päästöistä ja toisaalta demonstroida hankkeessa kehitettävää mustan hiilen jalanjälkikonseptia, jota on tarkoitus käyttää yhtenäisenä tapana arvioida eri lähteistä syntyviä mustan hiilen päästöjä ja vaikutuksia.

–Tämä yksinkertaistettu case-tutkimus toimii hyvin yhteistyössä oman Suomen Akatemian tutkijatohtorinhankkeen (EFFi) kanssa, jossa tutkitaan Suomen henkilöautokannan päästöjä laajemmin, toteaa Tampereen yliopiston Akatemian tutkijatohtori Panu Karjalainen.

Toteutuneissa mittauksissa todellisia ajonaikaisia päästöjä tutkittiin hyödyntäen Tampereen yliopiston PEMS-mittauslaitteistoa (kuva), jolla päästöt voidaan määrittää reaaliaikaisesti tutkittavan ajoneuvon kyydissä. Toinen tärkeä työkalu mittauksissa oli Tampereen yliopiston Aerosolifysiikan laboratorion mobiililaboratorio (ATMo-Lab), johon oli asennettuna laajempi mittalaitevalikoima, joilla hiukkaspäästöjen ominaisuuksia voidaan tutkia syvällisemmin. Mittauksissa ATMo-Lab jahtasi tutkittua ajoneuvoa turvavälin päässä. Jahtausmittauksella saadaan tietoa myös hiukkasten muuntumasta todellisessa laimennusprosessissa ilmakehän olosuhteissa. Tutkittaviksi valittiin kaksi Euro 5 -päästöluokkaan kuuluvaa henkilöautoa, jotka edustavat iältään (7-9 vuotta) suomalaisen ajoneuvonnan nuorempaa puoliskoa.

Mustahiilipäästöjä mittaava auto
Mustan hiilen reaaliaikaisia päästöjä tutkittiin hankkeessa Tampereen yliopiston PEMS-laitteistolla, joka asennettiin bensiini- ja dieselhenkilöautoihin. Mittauksia tehtiin joulukuussa 2019.

Alustavat tulokset: bensiiniauton mustan hiilen päästöt suuremmat kuin dieselauton

Mittauskampanjan tuloksia analysoidaan parhaillaan ja Karjalainen kuvaa niitä alustavasti:
– Mustan hiilen tasot dieselauton pakokaasussa olivat erittäin pienet, ainoastaan hiukkassuodattimen puhdistumisen eli regeneraation yhteydessä pitoisuudet nousivat merkittäviksi. Regeneraatio tosin tapahtuu vain noin 500 km välein ja kokonaispäästön osalta vaikutus jää pieneksi. Bensiiniauto taas päästi mustaa hiiltä merkittävät määrät ensimmäisten minuuttien aikana kylmäkäynnistyksen jälkeen ja muutenkin systemaattisesti kiihdytysten ja kuormanmuutosten yhteydessä. Koko ajosuoritteelle laskettuna bensiiniauton mustan hiilen päästöt olivat merkittävästi suuremmat kuin dieselautolla.

–Myöhemmin BC Footprint -projektissa mobiililaboratoriota käytetään laajemminkin ilmakehän mustan hiilen pitoisuuksien ja päästökertoimien määrittämiseen, projektipäällikkö Niina Kuittinen kertoo. Liikkuva laboratorio täydentää jatkuva-aikaisten mittausasemien keräämää tietoa ja mahdollistaa mittaukset todellisissa liikenneympäristöissä, Tampereella esimerkiksi Rantatunnelissa. Mittauksia tullaan jatkamaan vielä tänä vuonna yhteistyössä Tampereen kaupungin ympäristönsuojeluyksikön kanssa.

Tampereen kaupunki-ilman laatua seurataan kiinteillä mittausasemilla, jotka sijaitsevat Epilässä, Pirkankadun varrella, linja-autoasemalla ja Kalevassa. Asemilla seurataan jatkuvatoimisilla analysaattoreilla typen oksidien, otsonin, hengitettävien hiukkasten ja pienhiukkasten pitoisuuksia ilmassa. Lisäksi Epilässä ja Pirkankadulla mitataan hiukkasten keuhkodeposoituvaa pinta-alaa (lung-deposited surface area (LDSA) ja lukumääräpitoisuutta AQ Urban -sensoreilla.


Teksti Niina Kuittinen, Panu Karjalainen

Kuvat Panu Karjalainen