ШАМПЕН, Иллинойс - Новый метод измерения выбросов от кухонных плит может помочь улучшить здоровье человека и повысить точность моделей глобального климата.
Дровяные печи для приготовления пищи широко используются в Центральной Америке и других странах третьего мира. Производя обильное количество ядовитого дыма, печи могут нанести вред здоровью человека. Недостаток знаний о характеристиках и количествах выбросов от миллионов таких модифицированных костров является основной причиной неопределенностей в глобальных кадастрах выбросов твердых частиц.
Чтобы улучшить измерение и определение характеристик выбросов от дровяных кухонных плит, исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн разработали и построили переносную тележку для отбора проб, работающую от батареи. Недорогая и мобильная система мониторинга может быть доставлена в удаленные места для лучшей оценки источников выбросов.
«Мы установили рабочие отношения с некоммерческими организациями в Соединенных Штатах и в развивающихся странах, которые предоставляют нам доступ к текущим измерениям как традиционных, так и усовершенствованных дровяных кухонных плит», - сказал Тами Бонд, профессор гражданского строительства. и экологическая инженерия. «Эти партнерские отношения составляют основу для достижения положительного воздействия как на здоровье человека, так и на окружающую среду».
В прошлом полевые измерения было трудно проводить по многим причинам, в том числе из-за ограниченного доступа к удаленным объектам и нехватки электроэнергии для работы оборудования. Хотя костры для приготовления пищи были воспроизведены и измерены в лабораторных условиях, результаты могут не отражать реальную практику приготовления пищи.
«Чтобы быть точным, нам действительно нужно измерять во время приготовления пищи», - сказал аспирант Кристоф Роден. «Нам нужно записывать, сколько топлива израсходовано, и нам нужно исследовать тип, размер и состояние дров, которые сжигаются».
Тележка для отбора проб оснащена датчиками для измерения диоксида углерода и монооксида углерода, фотометром поглощения частиц сажи для измерения цвета частиц, нефелометром для измерения концентрации частиц и двумя фильтрами для сбора частиц для последующего анализа. Блок питания с батарейным питанием и система сбора данных завершают конструкцию.
В сотрудничестве с двумя некоммерческими агентствами - Trees, Water and People (США) и AHDESA (Гондурасская ассоциация развития) - Бонд и Роден привезли свою тележку для отбора проб в Гондурас, где в течение двух недель проводили измерения выбросы от ряда традиционных кухонных плит. В настоящее время исследователи сравнивают свои полевые измерения с предыдущими лабораторными исследованиями и изучают последствия для здоровья человека и глобального моделирования климата.
«Ученые предполагают определенные свойства частиц на основе испытаний, проведенных в лабораториях», - сказал Роден. «Однако мы обнаруживаем, что свойства на самом деле зависят от условий, в которых сжигается древесина, и эти свойства, в свою очередь, по-разному влияют на климат».
Характеристики частиц зависят, например, от того, горит ли огонь или тлеет. Размер древесины также имеет большое значение. Поскольку более крупные детали нагреваются не так быстро, в течение более длительного времени может выделяться больше летучих веществ. Суть в том, сказал Роден, что было проведено не так много испытаний традиционных технологий, которые выбрасывают большую часть частиц в атмосферу. Предстоит проделать гораздо больше работы.
«Это была пилотная программа, в ходе которой было проведено базовое исследование выбросов», - сказал Бонд. «Были разработаны улучшенные, экономичные и экологически чистые кухонные плиты, которые распространяются в деревнях Гондураса некоммерческими организациями, с которыми мы работаем. Мы вернемся следующим летом, чтобы измерить и сравнить выбросы от новых печей».
Исследователи опишут свою тележку для отбора проб и представят первые результаты на собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско 13-17 декабря. Финансирование было предоставлено Национальным научным фондом и Партнерством за чистый воздух в помещении.