Новости химической науки > Керосинки тоже оказывают влияние на климат

Для многих из нас керосиновая лампа или просто «керосинка», равно как и керогаз, кажутся анахронизмом, однако керосинки до сих пор являются источником света, а керогазы – источником тепла во многих поселениях в странах третьего мира. Результаты нового исследования позволяют говорить о том, что керосинки и керогазы оказывают гораздо большее влияние на климат, чем предполагалось ранее.

В соответствии с оценками, работающие на керосине источники тепла и света ежегодно обогащают атмосферу 270 гигатоннами сажи. Такой уровень выбросов сажи сравним с количеством сажи, попадающим в атмосферу при сгорании топлива для нужд гражданского судоходства.

Когда сгорание керосина или другого углеводородного топлива происходит неэффективно, в результате неполного сгорания такого топлива образуются частички сажи. Из-за черного цвета сажа интенсивно поглощает излучение Солнца. Сажа поглощает больше тепла, чем это делают парниковые газы, даже несмотря на то, что в отличие от парниковых газов сажа достаточно быстро покидает атмосферу. Ранее были проделаны вычисления, демонстрирующие то, что если брать длительный период (около века) влияние одной тонны сажи на климат эквивалентно влиянию 700 тонн диоксида углерода.

В странах третьего мира керосинки и керогазы используются для получения тепла и света. Количество сажи, попадающее в атмосферу при неполном сгорании керосина в этих устройствах сравнимо с количеством сажи, образующимся при работе морских и речных гражданских судов. (Фото: © Environ. Sci. Technol)

Хотя климатологи уже успели оценить примерное содержание сажи в атмосфере, они до сих пор не могут определить все источники ее выбросов. Предположение о том, что керосинки и керогазы являются неучтенным источником сажи в атмосфере, делалось и ранее, однако попыток измерения выбросов сажи в полевых условиях не проводилось. Исследователи из группы Николаса Лама (Nicholas Lam) из Университета Калифорнии (Беркли) решили определить точное количество сажи, образующейся в результате работы керогазов и керосинок в странах третьего мира.

Объединившись с учеными из Индии и Уганды, исследователи из Беркли измерили количество сажи, образующейся при горении различных сортов керосина. Они изучали простые кустарные керосинки, которыми пользуются жители Уганды и не только нее – устройства, принципиальная схема которых представляет собой горящий фитиль, погруженный в топливо. С помощью электрохимических и инфракрасных сенсоров исследователи изучали горение керосинок непосредственно в жилых помещения и определяли изменение содержание CO, CO₂ и сажи в жилищах пользователей керосинок и керогазов. Для подтверждения результатов, полученных в полевых испытаниях, они изучили горение этих же керосинок в лабораторных условиях. Результаты анализа в лабораториях в основном совпадали с результатами применения полевых химических тестов; кроме этого в лаборатории исследователям удалось собрать продукты сгорания керосина в керосинках и более точно определить количество различных продуктов сгорания керосина.

Было определено, что 1 килограмм керосина, сгорающего в керосинке, образует около 90 грамм сажи. На основании оценок количества керосина, использующегося в качестве топлива в странах третьего мира, исследователи оценили, что керосинки и керогазы развивающихся стран являются источником около 3% сажи, содержащейся в атмосфере Земли.

Для сравнения, топливо, которое ежегодно сжигает мировой торговый флот, производит лишь 2% сажи, попадающей в атмосферу в течение года. Исследователи полагают, что обеспечение жителей стран третьего мира более эффективными источниками энергии может понизить уровень выбросов сажи в атмосферу – в данном случае это сделать гораздо проще, чем контролировать, скажем, лесные пожары – основной источник сажи в атмосфере.

Источник: Environ. Sci. Technol., DOI: 10.1021/es302697h

метки статьи: #аналитическая химия, #атмосферная химия, #вопросы экологии