Wetenschap
Het blootleggen van de dominante bijdrage van verbindingen met middelmatige vluchtigheid aan biomassa-verbrandende organische aërosolen
Het verbranden van biomassa, waaronder bosbranden en verwarming van woningen, stoot een verscheidenheid aan luchtverontreinigende stoffen uit en heeft een reeks negatieve gevolgen voor het milieu.
De verbranding van biomassa is een van 's werelds grootste bronnen van sporengassen en aërosolen, en het transport en de evolutie van deze verontreinigende stoffen in de atmosfeer beïnvloeden de ozon in de stratosfeer, de stralingsbalans, wolkenvorming, enz. Door de opwarming van de aarde blijven de frequentie en intensiteit van bosbranden toenemen. neemt toe en de milieueffecten van de verbranding van biomassa zijn steeds belangrijker geworden.
Het nieuwste onderzoek gepubliceerd in National Science Review toonde aan dat verbindingen met middelmatige vluchtigheid (IVOC's) de belangrijkste bijdrage leveren aan secundaire organische aërosolen die worden gevormd door emissies van biomassaverbranding. Deze studie wordt geleid door professor Kun Li (Shandong University, China) en professor Andre Prevot (Paul Scherrer Institute, Zwitserland).
"Dit is een doorbraak voor het onderzoek naar aerosolen die biomassa verbranden", zegt Kun Li, de eerste auteur en corresponderende auteur van het artikel. "Omdat in eerdere onderzoeken werd gedacht dat de belangrijkste bijdragers aan secundaire organische aerosolen vluchtige organische stoffen (VOC's) waren in plaats van IVOC's."
De manier waarop de onderzoekers dit bereiken is de nieuw ontwikkelde oxidatiereactor met laminaire stroming, die het wandverlies van oxidatietussenproducten aanzienlijk kan verminderen en daardoor een nauwkeurigere aërosolproductie kan verkrijgen. "We hebben deze reactor een paar jaar geleden ontwikkeld, maar het was de eerste keer dat we hem toepasten voor het bestuderen van de uitstoot van biomassaverbranding", zegt Li.
Uit deze studie bleek dat IVOC's ongeveer 70% van de secundaire organische aërosolen bijdroegen aan de uitstoot van biomassa, meer dan twee keer zoveel als VOC's. Bovendien werden de samenstelling, concentratie en opbrengst van secundaire organische aërosolen gegenereerd door IVOC's in detail geanalyseerd. De resultaten laten zien dat het potentieel van IVOC's om secundaire organische aerosolen te genereren hoog is, met een gemiddelde opbrengst van ongeveer 100%.
"Dit is het eerste experimentele bewijs van de dominante bijdrage van IVOC's aan organische aerosolen die biomassa verbranden", zegt Li. "De resultaten geven aan dat eerdere onderzoeken naar de vorming van secundaire organische aerosolen de bijdrage van minder vluchtige verbindingen, zoals IVOC's en hun oxidatieproducten, in complexe emissiebronnen mogelijk aanzienlijk hebben onderschat."