Laivojen hiukkaspäästöt vastaavat ihmistoiminnan päästöjä mantereilla

Laivaliikenteen vuotuiset hiukkaspäästöt vastaavat suuruudeltaan muun ihmistoiminnan hiukkaslukumääräpäästöjä mantereilla. 

Tuore tutkimus laivojen päästöistä perustuu laboratoriomittauksiin, mittauksiin laivoilla sekä lentämällä laivojen savukaasuvanoissa. Hiukkaspäästöt näyttävät pysyvän korkeina tulevinakin vuosina, huolimatta laivaliikenteen uusista rikkirajoituksista.

Ilmatieteen laitos tiedotti tutkimuksesta 11.1.

Tampereen yliopiston, Ilmatieteen laitoksen ja VTT:n tutkijat selvittivät tieteellisessä julkaisussaan laivaliikenteen hiukkasten lukumääräpäästöä suorilla hiukkasmittauksilla ja mallinnuksella. Vuonna 2016 globaalin laivaliikenteen vuotuiseksi hiukkaslukumääräpäästö oli 1.2×10²⁸ hiukkasta, joka on samaa tasoa kuin mantereilla tapahtuvan ihmistoiminnan hiukkaspäästöt.

Palamisprosessi ja pakokaasut

"Laivaliikenne on suuressa osassa maapalloa ainoa ihmisperäinen hiukkaspäästöjen lähde. Laivojen moottoreista peräisin olevat hiukkaset syntyvät joko palamisprosessissa tai pakokaasun laimentuessa ilmakehään. Päästöt vaikuttavat ilmastoon ja rannikoilla ilmanlaatuun ja ihmisten terveyteen", sanoo tiedotteessa väitöskirjatutkija Niina Kuittinen Tampereen yliopiston Aerosolifysiikan laboratoriosta.

IMO on rajoittanut laivaliikenteen päästöjä tiukentamalla polttoaineille sallittuja rikkipitoisuuksia. Vuoden 2020 globaali 0,5 prosentin rikkirajoitus kannustaa laivayhtiöitä siirtymään puhtaampiin polttoaineisiin tai asentamaan savukaasupesureita. Tutkijoita kiinnosti toimenpiteiden vaikutus laivaliikenteen päästöihin.

Suomalaistutkimuksessa määritettiin hiukkaslukumäärän päästökertoimet kuudelle polttoainetyypille ja tutkittiin savukaasupesurin vaikutusta tuoreen savukaasun hiukkaslukumäärään. Suurin osa syntyvistä hiukkasista on ultrapieniä, eli alle 100 nanometriä. Mittauksilla määritettyjä päästökertoimia käytettiin lähtötietona Ilmatieteen laitoksen STEAM-laivapäästömallissa globaalin pienhiukkaspäästön laskemiseksi.

"Mallinnus osoitti, että laivaliikenteen pienhiukkaspäästöt syntyvät avomerien vilkkaasti liikennöityjen reittien lisäksi suureksi osaksi rannikoilla. Muun muassa Aasiassa hiukkaspäästöt ovat keskittyneet lähelle hyvin tiheästi asutettuja alueita", sanoo tutkija Jukka-Pekka Jalkanen Ilmatieteen laitokselta.

Raskaan polttoöljyn vähennys ei riitä

Osana tutkimusta arvioitiin vuonna 2020 voimaan tulleen rikkirajoituksen vaikutusta laivaliikenteen hiukkaslukumääräpäästöihin. Tutkimuksen perusteella hiukkaspäästöt voidaan saada alenemaan noin 11 prosenttia korvaamalla laivaliikenteessä laajasti käytetty raskas polttoöljy vähempirikkisellä versiolla.

"Rikkipitoisuuden laskulla on muita myönteisiä ympäristö- ja terveysvaikutuksia, mutta hiukkaslukumääräpäästön osalta vaikuttaa siltä, että merkittävämmät vähennykset vaatisivat siirtymistä laadultaan puhtaampiin dieselpolttoaineisiin tai maakaasuun", Kuittinen sanoo.

Savukaasupesuri vähensi merkittävästi hiukkasten lukumäärää tuoreessa savukaasussa.

"Uusi tutkimustieto on erittäin tärkeää ilmanlaadun ja ilmastonmuutokseen liittyvien ilmiöiden ymmärtämiselle. Todennäköisesti globaalin laivaliikenteen hiukkaslukumääräpäästön merkitys tulee tulevaisuudessa kasvamaan. Esimerkiksi tieliikenteessä hiukkaslukumääräpäästöä on jo viime vuosina tietoisesti rajoitettu ja esimerkiksi hiukkassuodattimet ovat yleistyneet", sanoo apulaisprofessori Topi Rönkkö Tampereen yliopistosta.

Tutkimus julkaistiin Environmental Science & Technology -julkaisusarjassa.