Ilmassa 18.4.2017

Uusia menetelmiä päästöjen havainnoimiseen

Ilmatieteen laitos on osallistunut hankkeeseen, jossa havainnoitiin kivihiilivoimalaitoksen pienhiukkaspäästöjä sekä tutkittiin puupellettien ja kivihiilen yhteispolton vaikutusta päästöihin.

Helsingin Hanasaaren voimalaitoksen päästöjä tutkittiin monella eri tavalla. Mittauksia tehtiin piipun sisällä, ilmakehässä helikopterilla päästöpilveä seuraten sekä ”etänä” LIDAR-mittalaitteella Ilmatieteen laitoksen katolla Helsingin Kumpulassa. Hankkeessa selvitettiin, miten pellettien lisäys vaikuttaa päästöihin ja niiden puhdistusprosessiin. ”Eri mittaustekniikoiden avulla pystyttiin havainnoimaan päästöjen määrää, fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia sekä niiden vaikutuksia ilmakehässä”, kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Eija Asmi. Tutkimuksessa havaittiin että primääriset nanohiukkaspäästöt suoraan piipusta olivat pienet, johtuen tehokkaista jälkipuhdistusmenetelmistä.

Helikopterimittaus mahdollisti ensimmäistä kertaa Suomessa pienhiukkaspäästöjen muuntumisen suoran havainnoinnin ilmakehässä. Ilmakehässä päästöpilven hiukkasten ominaisuudet muuttuivat, mikä on tärkeä tieto ilmasto- ja ilmanlaatu vaikutuksia arvioitaessa. Mittauksessa käytettiin apuna LIDAR-kaukokartoitustekniikkaa, jolloin saatiin tietoa päästöpilven liikkeistä ja sekoittumisesta ilmakehään. Hankkeessa yhdistettiin osaamista niin tieteellisestä kuin teollisestakin näkökulmasta sekä testattiin uusia mittausmenetelmiä.

Uudet menetelmät muodostavat kattavan verkoston ilmanlaadun seurantaan

Kaukokartoitusmittausten käyttö Suomessa osana päästö- ja ilmastotutkimusta on viime aikoina lisääntynyt, kun mittaustekninen osaaminen on lisääntynyt ja havainnointilaitteet ovat tulleet paremmin saataville.

Mittaustekninen osaaminen on lisääntynyt.

Ilmatieteen laitos on rakentamassa koko Suomen laajuista monipuolista ilmakehän kaukokartoitusverkostoa, jolla voidaan seurata ilmanlaatua, päästöjä ja ilmakehäprosesseja ympäri vuoden reaaliaikaisesti.  Tällä hetkellä mittauksia tehdään noin kymmenessä eri mittauspisteessä.  Ilmatieteen laitoksen mittalaitteita käytetään paitsi operatiivisessa toiminnassa Suomessa mutta myös tutkimuskäytössä ympäri maailman ja uusia sovelluksia kaukokartoitustekniikoiden hyödyntämiseen kehitetään jatkuvasti. Erityisinä etuina näissä ovat menetelmien kustannustehokkuus ja mittauksen alueellinen kattavuus.

LIDAR-mittaus Kumpulassa Ilmatieteen laitoksen katolta näyttää Hanasaaren päästöpilvenliikkuvan länteen samalla kohoten ilmakehässä.

Ilmatieteen laitoksen lisäksi mukana olivat myös Tampereen teknillisen yliopiston aerosolifysiikan tutkimusyksikkö, Metropolia, VTT Oy, Tampereen yliopisto, Helen Oy, Valmet Oyj ja Dekati Oy. Voimalaitostutkimus oli osa Cleen Oy:n MMEA -ohjelmaa ja Strategisen tutkimuksen

neuvoston EL-TRAN-hanketta. Sitä rahoittivat Tekes, osallistuneet yritykset ja Strategisen tutkimuksen neuvosto.

Tutkimuksesta julkaistiin äskettäin myös lehdistötiedote: www.fmi.fi/tiedote/331120546

Tarkemmin mittauksista on kerrottu ammattijulkaisuissa:

Hiilen ja puupellettien yhteispolton vaikutuksia käsittelevä artikkeli on julkaistu Combustion and Flame -julkaisusarjassa (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010218016303406)

Kivihiilivoimalaitoksen savukaasuvanassa syntyviä nanohiukkasia käsittelevä artikkeli on julkaistu Atmospheric Chemistry and Physics -julkaisusarjassa (http://www.atmos-chem-phys.net/16/7485/2016).

Teksti:
Kuvat:

Ilmatieteen laitos