Palamisprosessit tuottavat ilmansaasteita, joilla on vaikutuksia terveyteen ja ympäristöön kaikkialla maailmassa, professori Olli Sippula sanoo.
Maailman energiantuotanto pohjautuu edelleen pääasiassa palamisprosesseihin. Näiden prosessien skaalat ulottuvat laidasta laitaan. Pieniä päästölähteitä ovat vaikkapa kotien tulisijat ja pienet työkoneet, suuria taas voimalaitoskattilat ja teollisuuden prosessit.
—Palamisprosessien sääntelyssä on eroja. Esimerkiksi Euroopassa tieliikenteen ja suurien kattiloiden päästöjä säännellään varsin tiukasti, joitakin sektoreita ei juuri ollenkaan.
—Julkisuudessa keskitytään usein tarkastelemaan polttoprosessien aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä, mutta myös niiden aerosolihiukkaspäästöillä on merkittäviä vaikutuksia ilmastoon. Lisäksi aerosolihiukkaset vaikuttavat merkittävästi ilman laatuun ja sitä kautta ihmisten terveyteen. Nämä vaikutukset ovat vielä suhteellisen heikosti tunnettuja, Sippula kertoo.
Juuri nyt polttoprosessien tutkijoita kiinnostavat muun muassa poltossa muodostuvat nokihiukkaset, eli musta hiili, joka absorboi auringonvaloa sekä ilmakehässä, että lumen ja jään pinnoilla. Nokihiukkaset ja muut ulkoilman pienhiukkaset ovat myös tunnistettu merkittäväksi terveysriskiksi.
—Haluamme tietää miten paljon mustahiilihiukkasia muodostuu eri prosesseissa, ja miten tehokkaasti ne absorboivat auringonvaloa. Mustan hiilen on arvioitu olevan hyvin merkittävä ilmastoa lämmittävä päästökomponentti, erityisesti pohjoisilla alueilla, jossa se muun muassa tummentaa lunta ja jäätä, jotka sulavat näin nopeammin. Toisaalta polttoperäiset hiukkaset voivat myös sirottaa auringonvaloa ja vaikuttaa pilvien muodostumiseen, aiheuttaen ilmastoa jäähdyttävän vaikutuksen.
— Mustan hiilen elinikä ilmakehässä on pari viikkoa. Selvitämme päästökertoimien lisäksi erilaisten palamisprosessien tuottamien hiukkasten fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia ja miten ne muuntuvat ilmakehässä. Ilmakehässä nokihiukkasten optiset ominaisuudet muuttuvat, mikä aiheuttaa epävarmuutta niiden ilmastovaikutusten arvioimiseen. Etsimme myös keinoja mustahiilipäästöjen vähentämiseen muun muassa kehittämällä uudenlaisia hiukkaspäästöjen vähennysmenetelmiä biomassan pienpolttoon.
— Lisäksi selvitämme mitä terveydelle haitallisia yhdisteitä polttoperäiset hiukkaset sisältävät, ja teemme yhteistyötä toksikologian alan tutkijoiden kanssa päästöjen haitallisuuden arvioimiseksi. Tavoitteena on tunnistaa päästökomponentit, jotka aiheuttavat eniten terveydelle haitallisia vaikutuksia.
Nopeaa ratkaisua energiantuotantoon ei ole olemassa
Ympäristö ja tekniikka ovat aina olleet kantavia teemoja Sippulan uralla.
—Polttoprosessien aiheuttamat vaikutukset ilmastoon ja terveyteen ovat merkittäviä. Ne aiheuttavat maailmanlaajuisesti sairauksia ja lyhentävät elinikää. Ilmastonmuutos lisää metsäpaloja, ja niiden myötä myös päästöjä ilmakehään, hän toteaa.
—Länsimaissa on tunnustettu tarve energian ja liikenteen päästöjen vähennyksiin, mutta maailmanlaajuisesti polttaminen vain lisääntyy. Meillä tuskin tulee olemaan nopeaa ratkaisua siirtyä ei-polttamiseen pohjautuvaan energiantuotantoon, joten tarvitsemme uusia puhdistustekniikoita erityisesti pienpolttoon, joka on globaalisti yksi merkittävimmistä hiukkaspäästöjen lähteistä.
— Lainsäädännöllä on tässä tietenkin oma roolinsa. Lainsäädännön asettamat päästörajat luovat markkinoita vähäpäästöisille tekniikoilla ja ohjaavat teollisuutta kehittämään uusia tekniikoita.
Laboratoriossamme tehtävät päästötutkimukset ovat yleisesti pitkiä, laajoja ja kansainvälisiä.
—Aloitimme eurooppalaisten tutkimusryhmien kanssa yhteiset mittauskampanjat jo yli kymmenen vuotta sitten. Korkeatasoisella laboratorioinfrastuktuurilla sekä kansainvälisillä yhteistyöverkostoilla on keskeinen rooli, jotta pystymme toteuttamaan monipuolisia päästötutkimuksia, sanoo Sippula, joka toimii nykyään myös Ilmari-tutkimusyksikön johtajana.
—Erilaisten liikennemuotojen päästöjen konsortiotutkimus jatkuu edelleen. Mittaamme henkilöautojen, raskaiden ajoneuvojen, laivojen ja lentokoneiden moottorien tuottamia ultrapieniä hiukkasia, ja tutkimme niiden terveysvaikutuksia.
— Teollisuuden kanssa selvitämme työperäistä altistumista pakokaasujen hiukkasille; sekä tutkimme muun muassa voimalaitosten päästöjä ja niiden puhdistustekniikoita. Haluamme jatkossakin toimia yhteistyössä yritysten kanssa päästötutkimusten, sekä puhdistustekniikoiden ja mittaustekniikoiden kehittämisen osalta.
Lisätietoja:
Olli Sippula, p. 040 355 3397, olli.sippula@uef.fi, https://uefconnect.uef.fi/henkilo/olli.sippula/
Painolaatuiset nimityskuvat kuva1 ja kuva2
***
Olli Sippula Itä-Suomen yliopiston polttoprosessien päästöjen professoriksi 1.3.2022 alkaen toistaiseksi
Filosofian tohtori, ympäristötiede, Itä- Suomen yliopisto, 2010
Diplomi-insinööri, ympäristösuojelutekniikka, Oulun yliopisto 2004
Dosentti, palamisprosessien aerosolien kemia, Itä-Suomen yliopisto, 2016-
Tärkeimmät tehtävät
Apulaisprofessori (tenure track), Polttoprosessien päästökemia, Itä-Suomen yliopisto ,2018–2022
Tutkimuspäällikkö/Projektipäällikkö, Itä-Suomen yliopisto 2015-2018
Suomen Akatemian tutkijatohtori, Itä-Suomen yliopisto 2012-2015
Vieraileva tutkija, Rostockin yliopisto, Saksa, 2012-2013
Käynnissä olevia tutkimushankkeita, joissa johtava tutkija tai yksi niistä
- Musta ja ruskea hiili ilmakehässä ja kryosfäärissä (BBrCAC), 2021-2025, rahoittaja: Suomen Akatemia.
- Ultrafine Particles from Transportation - Health Assessment of Sources (ULTRHAS), Horizon 2020-hanke, 2021-2025, rahoittaja: Euroopan komissio.
- Työntekijöiden Altistumisen vähentäminen Syöpävaarallisille ilman epäpuhtauksille Kaivosympäristöissä (TASK), 2021-2023, rahoittaja: Työsuojelurahasto ja yritykset.
ILMARI – Aerosolifysiikan, kemian ja toksikologian tutkimusyksikkö
Lue lisää: Mittauskampanjat
