Jarkko Tissari: Fine particle emissions from residential wood combustion (Puun pienpolton pienhiukkaspäästöt), Kuopion yliopisto 3.10.2008
Palamisolosuhteet vaikuttavat merkittävästi puun pienpolton päästöihin
Puun pienpoltosta syntyy merkittäviä määriä terveydelle haitallisia pienhiukkasia, häkäkaasua sekä erilaisia orgaanisia yhdisteitä, mutta niiden päästömääriin ja haitallisuuteen voidaan vaikuttaa. Poltosta aiheutuvia haittoja lähiympäristön ilmanlaadulle voi pienentää polttamalla kuivaa ja puhdasta puuta ja käyttämällä lämmityslaitettaan oikein.
Ensimmäinen väitöstutkimus puun pienpolton päästöistä Suomessa
Väitöstutkimuksessa selvitettiin suomalaisten varaavien tulisijojen, saunan kiukaiden ja pellettipolttimien pienhiukkaspäästöjä. Laitemittauksissa keskityttiin pienhiukkasten kemiallisen koostumuksen ja fysikaalisten ominaisuuksien tutkimiseen erilaisissa palamisolosuhteissa. Mittauksia tehtiin laboratorio- ja kenttäolosuhteissa käyttäen kansainvälisestikin ainutlaatuisia mittalaitteita ja näytteenottomenetelmiä.
Kolmenlaisia pienhiukkasia
Päästömäärät puun pienpoltossa riippuivat mm. polttoaineesta, polttolaitteesta ja -tekniikasta ja erityisesti käyttötavasta. Hyvissä palamisolosuhteissa, kuten esimerkiksi pelletinpoltossa, pienhiukkasten massapäästö (grammaa pienhiukkasia poltettua polttoainekiloa kohden) oli alhainen ja hiukkaset koostuivat polttoaineesta höyrystyneistä tuhka-aineista. Varaavilla tulisijoilla ja kiukailla päästöt olivat selvästi suurempia kuin pelletinpoltossa ja hiukkaset sisälsivät tuhka-aineiden lisäksi alkuainehiiltä (nokea) ja orgaanista ainetta. Kitupolttoa muistuttavalla polttotavalla pienhiukkasten massapäästöt olivat erittäin korkeita, yli 30-kertaisia, pelletinpolttoon verrattuna.
Lukumääräisesti pienhiukkasia syntyi paljon kaikilla pienpolttolaitteilla. Hiukkasten lukumäärä ei ollut suoraan yhteydessä palamisen hyvyyteen. Tutkitut hiukkaset olivat hyvin pieniä, tyypillisesti alle 100 nanometrin kokoisia (yksi nanometri on millimetrin miljoonasosa), joten ne kulkeutuvat hengityksen mukana aina keuhkojen ääreisosiin asti.
Puun pienpoltto vaikuttaa etenkin paikalliseen ilmanlaatuun
Puu on hiilidioksidineutraali polttoaine eikä poltettuna lisää hiilidioksidin määrää ilmakehässä, toisin kuin esimerkiksi fossiiliset öljy ja kivihiili. Siksi puun poltto pienissä polttolaitteissa on lisääntynyt pientaloalueilla. Tällä hetkellä arvioidaan, että pienpoltto on liikenteen ohella yksi tärkeimmistä pienhiukkaslähteistä Suomessa.
Puun polton lisääntyessä kuntien terveydensuojeluviranomaisille tehdyt savuvalitukset ovat myös lisääntyneet. Valitukset liittyvät usein ns. kitupolttoon vanhoilla kaksoispesäkattiloilla, joissa ei ole erillistä varaajaa. Etenkin ns. inversiotilanteessa kovalla pakkasella ja tyynellä ilmalla, kun likaantunut ilma ei sekoitu puhtaamman kanssa, myös tulisijojen käyttö voi vaikuttaa paikalliseen ilmanlaatuun.
Tutkimus jatkuu
Nyt saatuja tutkimustuloksia hyödynnetään polttotekniikoiden parantamisessa, päästöjen vähentämisessä sekä mm. eurooppalaisen hiukkasten mittausstandardin kehittämisessä. Lisäksi tietoa hyödynnetään suoraan uusissa tutkimushankkeissa, joissa selvitetään mm. puun polton pienhiukkasten koostumuksen ja niiden toksisuuden yhteyttä.
Lisätietoja:
Jarkko Tissari
Kuopion yliopisto, ympäristötieteen laitos
p.