Tutkijat koostivat tiedot ihmisten toiminnasta peräisin olevan mustan hiilen päästökertoimista

Musta hiili on merkittävä ilmansaaste, minkä takia sen lähteitä, päästövähennyskeinoja sekä ilmasto- ja terveysvaikutuksia on tärkeää tutkia. Tarkkoja mustan hiilen päästökertoimia tarvitaan sekä päästöinventaareihin että ilmasto- ja terveysvaikutusmalleihin, jotta mustan hiilen haitallisia vaikutuksia yhteiskuntaan voidaan vähentää.

Tutkimuksessa kerättiin tietoa suurimpien ihmisperäisten mustan hiilen lähteiden eli liikenteen (tieliikenne, laivaliikenne, ilmailu), kotitalouksien pienpolton ja energiantuotannon päästökertoimista. Nämä kategoriat jaettiin edelleen pienempiin alaryhmiin, jotta voitiin havaita systemaattiset trendit eli esimerkiksi polttoaineen, polttotekniikan, savukaasun puhdistustekniikan tai pakokaasun jälkikäsittelytekniikan vaikutus päästökertoimeen.

Tutkimuksessa havaittiin, että yhteiskunnan tasolla tehdyillä päästöjen rajoittamisella on ollut merkittävä vaikutus mustan hiilen päästökertoimiin. Tämä näkyi selkeänä tieliikenteen ja erityisesti dieselajoneuvojen tuottaman mustan hiilen päästökertoimen laskuna. Bensiinikäyttöisille ajoneuvoille tätä trendiä ei suoraan havaittu, mikä saattaa johtua siitä, että suoraruiskutusjärjestelmällä varustetut ajoneuvot tuottivat suuremmat päästökertoimet kuin imusarjaruiskutusjärjestelmällä varustetut ajoneuvot. Suoraruiskutusjärjestelmien käyttö bensiiniautoissa voikin lisätä bensiiniautokannan mustan hiilen päästökerrointa.

Laivaliikenteen osalta havaittiin suhteellisen selkeä yhteys moottorin koon ja mustan hiilen päästökertoimen välillä niin, että suurimmilla moottoreilla päästökerroin oli pienin.

Kotitalouksien pienpoltolle musta hiilen päästökertoimet vaihtelivat paljon, mikä johtui luultavasti siitä, että polttoaineen tyyppi ja laatu sekä polttolaite vaikuttivat huomattavasti mustan hiilen päästökertoimeen.

Päästökertoimien vertailua vaikeuttivat erilaiset laskentamenetelmät ja mittausmenetelmien epäyhtenäisyys

Päästökertoiminen vertailua eri päästölähteille vaikeutti energiantuotannon päästökertoiminen puuttuminen lähes kokonaan. Tämän lisäksi puutteita havaittiin mittausten maantieteellisessä jakautumisessa eli esimerkiksi ajoneuvojen osalta suurin osa mittauksista oli tehty Pohjois-Amerikassa, Euroopassa tai Aasiassa.

Lisäksi raportoidun datan käyttöä vaikeutti se, että päästökertoimien laskentaan käytettiin useita erilaisia menetelmiä. Myös mustan hiilen määrittämiseen käytettiin useita eri mittausmenetelmiä ja tulokset raportoitiin eri yksiköillä.

Jatkossa onkin tärkeää paitsi keskittyä mittaamaan päästökertoimia lähteistä, joista puuttuu tietoa, esimerkiksi energiantuotanto ja uudet ajoneuvotekniikat, myös verrata erilaisia mustan hiilen mittausmenetelmiä ja vähentää näin päästökertoimien epävarmuutta.

Tutkimus tehtiin osana Business Finlandin BC Footprint -projektia ja Suomen Akatemian Lippulaiva rahoitusta (Atmosphere and Climate Competence Center, ACCC), EFFi-projektia ja BBrCaC-projektia. Tutkimusta johti Tampereen yliopisto ja Ilmatieteen laitoksen lisäksi mukana oli tutkijoita Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:ltä.

Lisätietoja:

Ryhmäpäällikkö Hilkka Timonen, Ilmatieteen laitos, Hilkka.Timonen@fmi.fi

Erikoistutkija Sanna Saarikoski, Ilmatieteen laitos, Sanna.Saarikoski@fmi.fi

Professori Topi Rönkkö, Tampereen yliopisto, Topi.Ronkko@tuni.fi

Tieteellinen artikkeli on saatavilla Environmental Research Letters -tiedejulkaisussa.

Viite: Rönkkö, T., Saarikoski, S., Kuittinen, N., Karjalainen, P., Keskinen, H., Järvinen, A., Mylläri, F., Aakko-Saksa, P. and Timonen, H. (2023). Review of black carbon emission factors from different anthropogenic sources. Environ. Res. Lett. 18 033004.

Mustan hiilen päästökertoimet eri lähteille. Värilliset merkit kuvaavat yksittäisiä mittaustuloksia ja harmaat alueet 25–75 % osuutta mittaustuloksista. Energian- ja lämmöntuotannolle löydettiin ainoastaan neljä päästökerrointa, ja siksi sille ei laskettu prosenttiosuuksia.