Tutkimusta kolmella toimialalla

Meteorologian ja meritieteen tutkimusohjelmassa tehdään meteorologista, ilmakehätieteellistä ja fysikaalista meritieteellistä perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuskohteina ovat muun muassa eri aikaskaalojen ennustemallit, tutkimusaloihin liittyvät tieteelliset sovellukset ja kaukokartoitushavainnot sekä ilmastonmuutoksen vaikutukset ja niihin sopeutuminen.
 
Ilmastontutkimusohjelmassa tehdään ilmastojärjestelmän eri osiin liittyvää perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuksen kohteina on erityisesti mennyt, nykyinen ja tuleva ilmasto sekä ilmakehän koostumus ja sen vaikutukset ilmastonmuutokseen ja ilmanlaatuun. Osa ohjelman työntekijöistä työskentelee Kuopion toimipisteessä.
 
Avaruus- ja kaukokartoituskeskus vastaa polaarialueiden ja lähiavaruuden tutkimuksesta ja toimintaan liittyvästä teknologian kehittämisestä. Tutkimuksen kohteina ovat erityisesti arktinen tutkimus sekä kaukokartoitus, uudet havaintomenetelmät ja avaruus. Avaruus- ja kaukokartoituskeskukseen kuuluvat Arktinen avaruuskeskus ja Sodankylän toimipiste.

Tiedeuutiset

Vuosittain julkaisemme noin 300 kansainvälisesti ennakkotarkastettua julkaisua.

Tiedeuutisissa kertomme Ilmatieteen laitoksen tutkimuksista ja niiden tärkeimmistä tuloksista kansantajuisesti.

« Takaisin

Kaupunkibussien päästöjä mitattiin todellisessa ajotilanteessa

Kaupunkibussien päästöjä mitattiin todellisessa ajotilanteessa

Ilmatieteen laitos oli mukana tutkimushankkeessa, jossa mitattiin 23 erilaisen kaupunkibussin päästöjä. Mittaukset tehtiin bussien todellisissa ajo-olosuhteissa, mikä on tärkeää, sillä laboratoriossa tehdyt mittaukset eivät välttämättä vastaa todellisessa ajotilanteessa syntyviä päästöjä.

Päästöjä mitattiin sekä varikkoalueella että linjan 24 reitillä Helsingissä. Mitattavat bussit edustivat erilaisten päästöluokkien busseja ja niissä oli käytössä erilaisia moottoreita, polttoaineita sekä päästöjen jälkikäsittelytekniikoita.

Ajotapa vaikutti päästömääriin

Mittauksissa havaittiin, että samanlaisten bussien päästöissä oli suuria eroja riippuen kuljettajan ajotavasta sekä jälkikäsittelylaitteiston toiminnasta. Bussien hiukkas- ja typenoksidipäästöille laskettiin päästökertoimet bussityypeittäin.

"Ajoneuvojen päästöjä mitataan yleensä laboratorio-olosuhteissa. Tällöin ajotilannetta voidaan kontrolloida tarkasti ja eri laboratorioissa tehdyt testit vastaavat toisiaan. Huonona puolena laboratoriossa tehdyissä testeissä on kuitenkin se, että ne eivät välttämättä vastaa tavanomaisessa ajotilanteessa syntyviä päästöjä. Tämän takia onkin tärkeää tutkia ajoneuvojen synnyttämiä päästöjä normaalissa liikenneympäristössä", toteaa Ilmatieteen laitoksen tutkija Sanna Saarikoski.

Dieselbusseista suurimmat päästöt

Etanoli- ja maakaasubusseilla mitattiin pienemmät päästöt kuin dieselbusseilla.

Suurimmat hiukkaspäästöt havaittiin vanhan teknologian EURO III ja EURO IV-päästöluokkien dieselbusseilla, kun taas uudemmilla EEV (Enhanced Environmental Friendly Vehicle) -luokan busseilla päästöt olivat pienemmät. EEV-luokan busseista selvästi vähäpäästöisimpiä olivat etanoli- ja maakaasubussit sekä hiukkasten että typenoksidien osalta.

Ilmatieteen laitosten analyysien mukaan bussien pakokaasussa olevat pienhiukkaset koostuivat suurimmaksi osaksi orgaanisesta materiaalista ja mustasta hiilestä eli noesta. Uusien dieselbussien hiukkaspäästöissä on suhteellisesti enemmän orgaanista materiaalia kuin vanhempien bussien hiukkasissa, jotka koostuivat enimmäkseen noesta. Maakaasu- ja etanolibussien hiukkaset olivat lähes yksinomaan orgaanista materiaalia. Bussien päästämä orgaaninen materiaali koostui lähinnä hiilivetytyyppisistä yhdisteistä, joihin oli sitoutunut vain vähän happea. Erityisesti maakaasubussien pakokaasun orgaaninen materiaali oli hyvin vähän hapettunutta johtuen niukasta hapen määrästä kaasumoottorissa. Etanolibussien päästöistä löydettiin kuitenkin useita orgaanisia yhdisteitä, jotka sisälsivät useita happiatomeja. Näiden yhdisteiden alkuperää ei pystytty tässä tutkimuksessa selvittämään, mutta niiden pohdittiin olevan peräisin esimerkiksi poltto- tai voiteluaineen lisäaineista tai yhdisteet olivat syntyneet etanolibusseissa olevassa pakokaasun jälkikäsittelylaitteistossa (kolmitiekatalysaattorissa).

Mittaukset tehtiin Nuuskija-autolla

Mittauksen tehtiin Metropolia ammattikorkeakoulun Nuuskija-autolla (http://nuuskija.metropolia.fi/), joka oli pakattu täyteen Metropolian, Tampereen teknillisen yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen mittalaitteita. Tutkimusyhteistyössä olivat mukana myös Helsingin Bussiliikenne Oy (HelB) ja Helsingin seudun ympäristöpalvelut (HSY).

Ilmatieteen laitoksen osuutena tässä tutkimuksessa oli hiukkaspäästöjen kemiallisen koostumuksen selvittäminen. Tähän tarkoitukseen käytettiin aerosolimassaspektrometriä, joka pystyy määrittämään hiukkasten sisältämän noen, orgaanisen materiaalin, epäorgaaniset komponentit (sulfaatin, nitraatin, ammoniumin ja kloridin) sekä joitain metalleja.

Bussien päästöjä mitattiin ajamalla Nuuskijalla noin viiden metrin päässä tutkittavasta bussista. Mukana oli Euro III ja Euro IV-päästöluokkien dieselbusseja sekä EEV-päästöluokan busseja. EEV-luokan busseissa polttoaineena oli diesel, etanoli tai maakaasu. Testattavana oli myös dieselkäyttöinen EEV-luokan hybridibussi, joka hyödynsi kiihdytyksissä jarrutuksissa kerättyä sähköenergiaa. Uusimpia EURO VI- päästöluokan busseja ei ollut vielä mukana mittauksissa, mutta niiden päästöjä selvitetään jatkotutkimuksessa. "Hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja paikallisen ilmanlaadun parantamiseksi tulisi kuitenkin siirtyä käyttämään mahdollisimman paljon täyssähköbusseja", Saarikoski toteaa.

Tutkimus tehtiin osana jo päättynyttä TEKES:in Energian ja ympäristön strategisen huippuosaamisen keskittymän (CLEEN; Cluster for Energy and Environment) Ympäristön mittaus ja monitorointi (MMEA; Measurement, Monitoring and Environmental Assessment) -tutkimusohjelmaa, jossa kehitettiin muun muassa uusia reaaliaikaisia mittaustekniikoita päästömittauksiin.

 

Lisätietoja:

Sanna Saarikoski, puh. 050 590 6091, sanna.saarikoski@fmi.fi

 

Liisa Pirjola, puh. 040 731 8045, liisa.pirjola@metropolia.fi

 

Saarikoski, S., Timonen, H. Carbone, S., Kuuluvainen, H.,  Niemi, J. V., Kousa, A., Rönkkö, T., Worsnop, D., Hillamo, R. & Pirjola, L.: Investigating the chemical species in submicron particles emitted by city buses, Aerosol Sci. Technol. 51, 317−329, 2017.

http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/02786826.2016.1261992

Pirjola, L., Dittrich, A., Niemi, J. V., Saarikoski, S., Timonen, H., Kuuluvainen, H., Järvinen, A., Kousa, A., Rönkkö, T. & Hillamo, R.: Physical and chemical characterization of real-world particle number and mass emissions from city buses in Finland. Environ. Sci. Technol. 50, 294−304, 2016.

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.est.5b04105


Lisää tiedeuutisia arkistossamme

Yhteyshenkilöt

Tieteellinen johtaja Ari Laaksonen
puh. 029539 5530

Meteorologia ja meritiede:
Toimialajohtaja Sami Niemelä
puh. 029 539 4172

Ilmastontutkimus:
Toimialajohtaja Hannele Korhonen
puh. 029 539 2135

Avaruus- ja kaukokartoitus:
Toimialajohtaja Jouni Pulliainen
puh. 029 539 4701

Tiedeuutiset:
viestintäasiantuntija Eija Vallinheimo
puh. 029 539 2231