Euro 6 -ajoneuvojen hiukkaspäästöt olivat hyvin matalia laboratoriossa ja todellisissa ajo-olosuhteissa

Tutkimus osoitti, että Euro 6 -ajoneuvojen osuuden lisääminen ajoneuvokantaan vähentäisi sekä suoria hiukkaspäästöjä että myös ilmakehässä syntyviä sekundäärisiä hiukkaspäästöjä. Tämä parantaisi ilmanlaatua kaupunkialueilla. Pienten, 3–7 nanonmetrin kokoisten, hiukkasten päästöt olivat silti merkittäviä etenkin todellisissa ajo-olosuhteissa. Tämän kokoisten hiukkasten päästöjä ei ole vielä säännelty.

Henkilöautojen päästöt ovat yksi merkittävimmistä kaupunkien ilmanlaatua heikentävistä tekijöistä. Tampereen yliopiston, Ilmatieteen laitoksen ja Thessalonikin Aristotele-yliopiston yhteistyössä suorittama tutkimus selvitti kolmen Euro 6 -päästötasoa edustavan henkilöauton suoria hiukkaspäästöjä ja ilmakehässä kaasumaisista yhdisteistä syntyviä sekundäärisiä hiukkaspäästöjä. Mittaukset tehtiin sekä todellisissa ajo-olosuhteissa että laboratorio-olosuhteissa.

Tutkimuksessa mitatut yli 7 nanometrin (nm) kokoisten hiukkasten päästöt Euro 6 -autoilla olivat todellisissa ajo-olosuhteissa hyvin alhaiset eli toistuvasti alle mittausmenetelmän havaintorajan. Laajentamalla mitattua hiukkaskokoaluetta 3 nm:n kokoisiin hiukkasiin havaittiin kuitenkin, että bensiiniajoneuvojen tosiasialliset hiukkaspäästöt olivat huomattavasti suuremmat kuin vastaavat laboratoriossa mitatut päästöt. Tämä johtui luultavasti siitä, että uusien hiukkasten muodostumisprosessit ovat tehokkaampia ulkoilmassa, jossa on läsnä myös muita ilmansaasteita ja vettä. Dieselmoottoriajoneuvon päästöt olivat alle havaintorajan myös silloin, kun mitattiin kaikkien yli 3 nm:n kokoisten hiukkasten lukumäärää.

Havainto bensiiniautojen korkeammista nanohiukkaspäästöistä todellisissa ajo-olosuhteissa korostaa tarvetta suorittaa mittauksia todellisissa ajo-olosuhteissa laboratoriotestien lisäksi. Siten saadaan tietoa altistumisen kannalta olennaisista hiukkaspäästöistä.

Nykyinen hiukkaspäästöjen raja-arvo ei huomio kaikkia päästöjä

Laboratoriossa mitatut lukumääräpäästökertoimet olivat Euro 6 -ajoneuvolle asetettua raja-arvoa korkeammat. Raja-arvoa korkeammat päästökertoimet johtuvat todennäköisesti siitä, että päästöraja ottaa huomioon vain haihtumattomat hiukkaset, jotka ovat kooltaan suurempia kuin 23 nm. Tutkimuksessa kuitenkin mitattiin kaikki yli 3 nm:n suuruiset hiukkaset, myös haihtuvat. Tutkimus osoittaa, että nykyisen sääntelyn hiukkaspäästöjen raja-arvo ei edusta todellisia ihmisten altistumisen kannalta olennaisia lukumääräpäästöjä.

Sekundaarisen aerosolin muodostumispotentiaalin havaittiin olevan suurin ajoneuvon kylmäkäynnistyksen jälkeen laboratorio-olosuhteissa. Tämän huipun jälkeen muodostumispotentiaali kuitenkin laski hyvin nopeasti. Todellisissa ajo-olosuhteissa sekundaarisen aerosolin muodostumispotentiaali oli alle havaitsemisrajan. Siksi voidaan olettaa, että laboratoriomittauksissa saadut sekundäärisen aerosolin tuottokertoimet edustavat myös todellisen ajotavan muodostumispotentiaalia.

Tutkimuksessa mitattiin hiukkasten päästöjä ja koostumusta kolmelle Euro 6 -ajoneuvolle: bensiinimoottoriajoneuvo, joka oli varustettu monipisteruiskutusjärjestelmällä (PFI), bensiiniajoneuvo, joka oli varustettu suoraruiskutuksella (GDI) ja dieselajoneuvo. Bensiiniajoneuvot oli varustettu kolmitiekatalysaattorilla (TWC) ja diesel-ajoneuvo dieselhapetuskatalysaattorilla (DOC), dieselhiukkassuodattimella (DPF) ja selektiivisellä katalyyttisellä pelkistyslaitteella (SCR). Kaikkien kolmen ajoneuvon päästöt mitattiin todellisissa ajo-olosuhteissa jahtaamalla tutkittavaa ajoneuvoa mobiililaboratoriolla. Bensiinimoottoriajoneuvojen päästöt karakterisoitiin lisäksi alustadynamometrikokeilla laboratoriossa.

Tätä työtä rahoittivat Business Finland (Health relevant and energy efficient regulation of exhaust particle emissions (HERE) projekti) sekä AGCO Power Oy, Dinex Finland Oy, Dekati Oy, Neste Oyj, Pegasor Oy ja Wärtsilä Finland Oy.

Lisätietoja:

erikoistutkija Hilkka Timonen, Ilmatieteen laitos, puh. 050 380 2864, hilkka.timonen@fmi.fi

Viite: Simonen, P., Kalliokoski, J., Karjalainen, P., Ronkko, T., Timonen, H., Saarikoski, S., Aurela, M., Bloss, M., Triantafyllopoulos, G., Kontses, A., Amanatidis, S., Dimaratos, A., Samaras, Z., Keskinen, J., Dal Maso, M., and Ntziachristos, L.: Characterization of laboratory and real driving emissions of individual Euro 6 light-duty vehicles - Fresh particles and secondary aerosol formation, Environmental pollution, 255, 113175, 10.1016/j.envpol.2019.113175, 2019.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119329586