Печки на дърва с по-малко замърсители
Изследователи проучват до колко ефективно електростатичните филтри и катализаторите могат да намалят емисиите на замърсителите от печките на дърва. Те препоръчват и двете технологии да бъдат задължителни.
Въпреки че вече са проведени изследвания на катализаторите и електростатичните филтри, те разглеждат само няколко замърсителя в отработените газове. На практика катализаторите и електростатичните филтри досега не са били широко използвани и не е ясно доколко ефективни са тези технологии. Съвместният проект „TeToxBeScheit“ вече успя да запълни тази празнина в знанията.
Научно сътрудничество за намаляване на замърсителите
Преподавателският и изследователски център „Технология на енергийните ресурси“ (TEER) към университета RWTH Aachen координира проекта. Той конструира стенд за изпитване, на който се вземат проби от отработените газове и частиците, и извърши химико-физичните анализи съвместно с Университетската болница в Аахен. Медицинският университетски център във Фрайбург отговаря за токсикологичните изследвания при хора, а университетът „Гьоте“ във Франкфурт – за екотоксикологичните изследвания. Последните са извършени от екип от Катедрата по еволюционна екология и токсикология на околната среда към Института по екология, еволюция и разнообразие към университета „Гьоте“, ръководен от проф. д-р Хенер Холерт, д-р Сабрина Шиуи и Марк Воленвебер.
Замърсителите попадат във водните басейни
Екологичният токсиколог и научен сътрудник Марк Воленвебер анализира замърсителите от печките, като използва клетъчни култури и водни тестови системи. В природата замърсителите също попадат във водните басейни, когато например се отмиват от въздуха при дъжд. Заедно с TEER и Медицинския център на Университета във Фрайбург той симулира това отмиване, като използва бутилки за миене на тестовата установка. След това Воленвебер разглежда реакцията на три водни организма: водорасли, водни бълхи и рибни ембриони.
Токсичността е ясно изразена във водата с необработен димен газ: органите на рибните ембриони – алтернативен метод на опитите с животни – са увредени, водните бълхи умират, а водораслите растат по-бавно. При използването на катализатор нагоре по веригата обаче, токсичните ефекти отпадат и замърсяването на водните системи значително намалява. Този резултат от биологичния експеримент се потвърждава от химико-физичните измервания. За разлика от тях, електростатичният филтър се оказва по-малко ефективен. Само когато устройството е монтирано по-далеч от огъня, токсичността намалява. Причината: някои вещества се свързват само с частици в охладените отработени газове и по този начин могат да бъдат отделени.
Влияние на изгорелите газове върху белите дробове
По време на токсикологичните изследвания при хора в университетската болница във Фрайбург под ръководството на д-р Мануел Гарсия-Кубер се използва клетъчно-базиран белодробен модел, за да се оцени инхалационният ефект на изгорелите газове. Използваният метод на експозиция in vitro в момента е най-модерният от този вид. По време на изследванията белодробните клетъчни култури растат на границата между газовата и течната фаза и по този начин отразяват условията в човешкия бял дроб.
Замърсителите във въздуха преминават през белодробните клетки от страната, обърната към въздуха, както при вдишване на изгорели газове. След това учените измерват дали излагането на (токсични) вещества е променило генетичния състав. Резултатът: по отношение на токсичността за човека, катализаторът първоначално се представи по-добре от е-филтъра. Това отново се дължи на факта, че е-филтрите значително намаляват замърсяването с фин прах, но само в ограничена степен неутрализират газообразните замърсители от отработените газове.
Заключение: катализаторите са универсално ефективни, електростатичните филтри са съществено допълнение.
За д-р Сабрина Шиуи, ръководител на екипа в Катедрата по еволюционна екология и токсикология на околната среда в университета „Гьоте“, катализаторите са „победителите“ в проучването. Тя смята, че катализаторите са „универсално ефективни“ и биха могли да намалят силно реактивните вещества, които навлизат в белите ни дробове в газообразна форма или дори като фини частици.
Прекият ефект на електростатичните филтри първоначално не е толкова очевиден от гледна точка на екотоксикологията и човешката токсикология, но въпреки това те са незаменими като допълнителна мярка за намаляване на емисиите, тъй като (особено в случай на постоянно излагане) емисиите на опасни прахови частици се намаляват с до 95%.
Следователно електростатичните филтри работят в област, която катализаторите не покриват. TEER открива този важен аспект по време на своите проучвания.
В проучването е разгледан и ефектът от комбинирането на двете технологии. Затова Воленвебер препоръчва в бъдеще да се монтират печки с двете технологии. Електростатичният филтър трябва да се монтира преди катализатора, така че той пръв да отделя частиците. След това газообразните вещества се отстраняват от катализатора.
Снимка: Fotolia/Knut Wiarda
