เครื่องยนต์

หลายปีมาแล้วที่ Hessian Agency for Nature Conservation, Environment and Geology (HLNUG) ได้ตรวจวัดจำนวนและขนาดของอนุภาคขนาดเล็กพิเศษที่สถานีตรวจวัดอากาศหลายแห่งในบริเวณใกล้เคียงกับสนามบินนานาชาติแฟรงก์เฟิร์ต เช่น ในย่านชานเมืองชวานไฮม์ของแฟรงก์เฟิร์ตและใน เราน์ไฮม์. ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ Alexander Vogel แห่งมหาวิทยาลัยเกอเธ่ แฟรงก์เฟิร์ต ได้วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของอนุภาคขนาดเล็กพิเศษ และพบกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งตามลักษณะทางเคมีแล้ว พวกมันมีต้นกำเนิดมาจากน้ำมันหล่อลื่นเครื่องบิน ขณะนี้ทีมวิจัยได้ยืนยันการค้นพบนี้โดยการวัดทางเคมีเพิ่มเติมของอนุภาคละเอียดพิเศษ: อนุภาคมีต้นกำเนิดในระดับที่มีนัยสำคัญจากน้ำมันเจ็ตสังเคราะห์ และพบได้บ่อยเป็นพิเศษในชั้นอนุภาคที่เล็กที่สุด เช่น อนุภาคขนาด 10 ถึง 18 นาโนเมตร น้ำมันหล่อลื่นดังกล่าวสามารถเข้าสู่ท่อไอเสียของ เครื่องยนต์ ของเครื่องบินได้ เช่น ผ่านทางช่องระบายอากาศที่หยดน้ำมันขนาดนาโนเมตรและไอน้ำมันที่เป็นก๊าซจะไม่กักเก็บไว้อย่างเต็มที่ ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยยังประสบความสำเร็จในการจำลองการก่อตัวของอนุภาคละเอียดพิเศษจากน้ำมันหล่อลื่น ด้วยเหตุนี้ น้ำมันหล่อลื่นเครื่องยนต์ทั่วไปจึงระเหยเป็นไอที่อุณหภูมิประมาณ 300 °C ในกระแสก๊าซร้อน ซึ่งจำลองการระบายไอเสียของเครื่องยนต์เครื่องบิน และทำให้เย็นลงในเวลาต่อมา จากนั้นวัดการกระจายขนาดของอนุภาคที่เกิดขึ้นใหม่ Alexander Vogel ศาสตราจารย์ด้าน Atmospheric Environmental Analytics ที่ Institute for Atmospheric and Environmental Sciences ของมหาวิทยาลัยเกอเธ่ แฟรงก์เฟิร์ต อธิบายว่า "เมื่อไอน้ำมันเย็นลง เอสเทอร์สังเคราะห์ที่เป็นก๊าซจะอิ่มตัวมากเกินไปและสร้างนิวเคลียสสำหรับอนุภาคใหม่ที่สามารถเติบโตอย่างรวดเร็วเพื่อ มีขนาดประมาณ 10 นาโนเมตร ตามที่การทดลองของเราระบุว่าอนุภาคเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นเศษส่วนขนาดใหญ่ของอนุภาคละเอียดมากที่ผลิตโดยเครื่องยนต์ของเครื่องบิน ข้อสันนิษฐาน ก่อนหน้านี้ที่ว่าอนุภาคละเอียดมากมีต้นกำเนิดมาจากกำมะถันและสารประกอบอะโรมาติกในน้ำมันก๊าดนั้นไม่สมบูรณ์อย่างเห็นได้ชัด การลดการปล่อยน้ำมันหล่อลื่นจากเครื่องยนต์ไอพ่นถือเป็นศักยภาพสำคัญในการลดอนุภาคขนาดเล็กพิเศษ" การทดลองแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของอนุภาคขนาดเล็กพิเศษในเครื่องยนต์ไอพ่นไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการเผาไหม้ของน้ำมันก๊าดเท่านั้น มาตรการบรรเทาที่อาจเกิดขึ้นควรคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย ซึ่งหมายความว่าการใช้น้ำมันก๊าดที่มีกำมะถันต่ำหรือการเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนนั้นไม่สามารถกำจัดมลพิษทั้งหมดที่เกิดจากอนุภาคขนาดเล็กพิเศษได้ การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่ครอบคลุมโดยรัฐบาลกลางแห่งรัฐเฮสส์ ซึ่งจะเริ่มในปี 2566 จะตรวจสอบมลพิษจากอนุภาคขนาดเล็กพิเศษและผลกระทบต่อสุขภาพ ในบริบทนี้ ผลลัพธ์จากการศึกษาปัจจุบันสามารถช่วยในการระบุอนุภาคเฉพาะของสนามบินและหามาตรการลดผลกระทบที่เป็นไปได้