Ny udstødningsgasmåling registrerer ultrafine forurenende partikler for første gang

For få dage siden, Europa-Kommissionen præsenterede sin Green Deal, som har til formål at gøre EU klimaneutralt i 2050 for at beskytte miljøet og forbedre folks sundhed og livskvalitet. Et af de planlagte tiltag er indførelse af skærpede udstødningsbestemmelser. Grænseværdierne for forurenende emissioner fra køretøjer er allerede fastsat ved lov. Den aktuelle målværdi er 6x10 ¹¹ partikler pr. kilometer (Euro 6d-Temp), men kun partikler større end 23 nanometer (nm) er reguleret. Mindre nanopartikler, som dem, der udsendes af nye og fremtidige generationer af forbrændingsmotorer i endnu større antal, kan i øjeblikket ikke påvises i udstødningsemissionstest. Imidlertid, dette fine støv er endnu mere sundhedsskadeligt, da partikler af denne størrelse kan trænge uhindret ned i lungerne.

Pålidelig måling af ultrafine partikler

Som en del af Horizon 2020-projektet DownToTen, forskere fra TU Graz og et internationalt konsortium har nu udviklet en ny metode, hvormed partikler ned til en størrelse på 10 nm for første gang kan måles. Tests på chassisdynamometeret fra TU Graz' Institut for Forbrændingsmotorer og Termodynamik bekræfter processens robusthed, det samme gør prøver i praktisk kørsel (Real Driving Emissions—RDE).

Markus Bainschab, en forsker ved TU Graz' Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik (tidligere Institut for Elektrisk Måling og Måling Signalbehandling og Institut for Elektroniske Sensorsystemer), som også er ansvarlig for udviklingen af ​​det nye målesystem forklarer, hvorfor så små partikler ikke var i stand til at blive målt:

"På skalaen under 23 nm, der er mange flydende partikler i udstødningsgassen. Disse flygtige dråber er ikke så sundhedsfarlige som de faste partikler. For et nøjagtigt testresultat, vi skal sikre, at væskepartikler ikke opdages ved en fejl under måling. Ved brug af nuværende målemetoder er det kvalitativt ikke muligt at fjerne de flydende partikler uden at miste en stor del af de faste partikler. Men det er lykkedes os at gøre dette gennem et optimeret fortyndingssystem og oxidation af kulbrinter ved hjælp af en katalysator."

Bedre forståelse af virkningerne af udstødningsgasser på luftforurening

Hjertet i processen er en mobil emissionsmåler, der er fastgjort til køretøjets udstødningsrør og måler både nye og gamle ultrafine partikler. Detektion af nye og gamle partikler har to fordele, som Bainschab forklarer:"I kombination med et aerosol massespektrometer, forholdet mellem køretøjsemissioner og gamle partikler kan undersøges, og det kan afgøres, om disse såkaldte sekundære aerosoler er produceret af de forurenende emissioner." Disse sekundære aerosoler behøver ikke nødvendigvis at være køretøjspartikler. Atmosfærisk ældne partikler kan også stamme fra havet, landbrug, skove eller naturlige processer.

I processen, bilens nyproducerede emissioner registreres først, derefter kunstigt ældet i atmosfæren og analyseret. Dataene sammenlignes derefter med dataene for de målte sekundære aerosoler fra luften. Resultatet viser den reelle indflydelse af bilers udstødningsgasser på luftkvaliteten.

Processen giver en bedre forståelse af dannelsen af ​​sekundære aerosoler af bilers udstødningsgasser og kan hjælpe bilproducenter med at reducere køretøjets emissioner ved at udvikle nye forbrændingsmotorer eller ved efterbehandling af udstødningen. Ud over, den succesrige forskning kan tjene som grundlag for ny udstødningsgaslovgivning.