ถ่านหิน

การศึกษาระบุว่าระบบการกรองในโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ทันสมัยเป็นแหล่งใหญ่ที่สุดของอนุภาคขนาดเล็กพิเศษ และอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพอากาศในหลายๆ ด้าน ในเขตเมือง การจราจรบนถนนถือเป็นแหล่งที่มาหลักของการปล่อยอนุภาคขนาดเล็กซึ่งอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม การตรวจวัดระยะยาวที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์สองคน ศาสตราจารย์ Wolfgang Junkermann จาก Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ในเยอรมนี และศาสตราจารย์ Jorg Hacker จาก Airborne Research Australia ซึ่งเป็นพันธมิตรกับ Flinders University ได้เปิดเผยแหล่งที่มาโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในภูมิภาค: โรงไฟฟ้าถ่านหินที่ทันสมัย ในBulletin of the American Meteorological Societyนักวิจัยรายงานว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินปล่อยอนุภาคขนาดเล็กมาก (UFP) จำนวนมากผ่านเทคโนโลยีการกรองก๊าซไอเสียได้อย่างไร ข้อค้นพบที่สำคัญของการศึกษาระยะยาวคือ: โรงไฟฟ้าถ่านหินสมัยใหม่ปล่อย UFP มากกว่าการจราจรบนถนนในเมือง UFP อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ UFP สามารถส่งผลกระทบต่อการกระจายปริมาณน้ำฝนในระดับท้องถิ่นถึงระดับภูมิภาคโดยการเพิ่มจำนวนนิวเคลียสของการควบแน่น UFP สามารถขนส่งเป็นชั้นที่มีความเข้มข้นสูงเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร และจากนั้นจะนำไปสู่ ​​"เหตุการณ์ของอนุภาค" ที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น (การเพิ่มขึ้นอย่างมากของความเข้มข้นของอนุภาคในระยะสั้นบนพื้นดิน) ซึ่งห่างไกลจากแหล่งกำเนิด การวิจัยยังพบว่าความเข้มข้นของ UFP เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากโรงไฟฟ้า ถ่านหิน ที่ทันสมัยได้เริ่มดำเนินการในหลายพื้นที่ทั่วโลก สำหรับเที่ยวบินตรวจวัดในยุโรป ออสเตรเลีย และแม้แต่เม็กซิโกและมองโกเลียใน ทีมวิจัยใช้เครื่องบินวิจัยขนาดเล็กค่อนข้างแปลกตาสองลำ ซึ่งเป็นเครื่องร่อนที่มีเครื่องมือครบครันที่สุดในโลกในออสเตรเลีย และ 'รถสามล้อ' ที่พัฒนาขึ้นในเยอรมนี ซึ่งเชื่อว่าเป็นเครื่องร่อนที่เล็กที่สุดที่มีคนขับ เครื่องบินวิจัยทั่วโลก ห้องปฏิบัติการการบินติดตั้งเครื่องมือและเซ็นเซอร์ที่มีความไวสูงเพื่อตรวจวัดอนุภาคฝุ่น ก๊าซที่ติดตาม อุณหภูมิ ความชื้น ลมและความสมดุลของพลังงาน "เครื่องบินวิจัย 2 ลำของเราเหมาะสมอย่างยิ่งที่จะติดตามกลุ่มควันจากกลุ่มควันที่ล่องไปตามลมเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร และศึกษาพฤติกรรมของพวกมันโดยละเอียด" ศาสตราจารย์แฮ็กเกอร์ ซึ่งประจำอยู่ที่ Airborne Research Australia (ARA) ในรัฐเซาท์ออสเตรเลียกล่าว จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้เชื่อมโยงข้อมูลเหล่านี้กับการสังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยา และใช้แบบจำลองการกระจายตัวและการขนส่งเพื่อติดตามแหล่งที่มาของมัน "ด้วยวิธีนี้ เราพบว่าโรงไฟฟ้าฟอสซิลได้กลายเป็นแหล่งกำเนิดอนุภาคขนาดเล็กพิเศษที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกเป็นเวลาหลายปี พวกมันมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการทางอุตุนิยมวิทยาและอาจทำให้เกิดสภาพอากาศที่รุนแรง รวมถึงเหตุการณ์ฝนตกหนัก ศาสตราจารย์แฮ็กเกอร์กล่าวว่า "ด้วยการกระจายเหตุการณ์ปริมาณน้ำฝน สิ่งนี้สามารถนำไปสู่สภาพอากาศที่แห้งกว่าปกติในบางแห่ง และทำให้เกิดฝนตกหนักผิดปกติและต่อเนื่องในที่อื่น" ศาสตราจารย์แฮ็กเกอร์กล่าว ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 100 นาโนเมตร UFP จึงมีผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการทางสิ่งแวดล้อม โดยสามารถมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของเมฆและหยาดน้ำฟ้าได้ "UFP นำเสนอพื้นผิวสำหรับปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศ หรืออาจมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของเมฆและหยาดน้ำฟ้า" ศาสตราจารย์ Junkermann กล่าว ในธรรมชาติเปิด ไฟป่า พายุฝุ่น หรือการระเบิดของภูเขาไฟก่อให้เกิดอนุภาคขนาดเล็ก แต่ส่วนใหญ่ไม่อยู่ในช่วงนาโนเมตร เพื่อศึกษาการมีอยู่และกระบวนการกระจายและการขนส่งของ UFP นักวิจัยไม่เพียงแต่บินเครื่องมือของพวกเขาไปใกล้หรือล่องใต้โรงไฟฟ้าถ่านหินเท่านั้น แต่ยังบินไปยังพื้นที่ห่างไกลซึ่งเคยวัดความเข้มข้นของ UFP ที่ต่ำมากในอดีตที่ระดับพื้นดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในภูมิภาคที่มีแนวโน้มปริมาณน้ำฝนที่ชัดเจน เช่น ในออสเตรเลียตะวันตกและควีนส์แลนด์ นักวิจัยพบว่าความเข้มข้นของ UFP เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และอาจเชื่อมโยงกับการปล่อยก๊าซจากโรงไฟฟ้าถ่านหินและโรงกลั่น ศาสตราจารย์ Junkermann กล่าวว่า "การทำความสะอาดก๊าซไอเสียเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของอนุภาคใหม่ แอมโมเนียถูกเติมลงในก๊าซไอเสียเพื่อเปลี่ยนไนโตรเจนออกไซด์ให้เป็นน้ำและไนโตรเจนที่ไม่เป็นอันตราย" ศาสตราจารย์ Junkermann กล่าว ในขณะเดียวกัน แอมโมเนียก็มีอยู่ในอัตราส่วนการผสมที่เหมาะสมสำหรับการก่อตัวของอนุภาค ส่งผลให้ความเข้มข้นในไอเสียสูง หลังจากปล่อยควันจากกองควันที่ความสูง 200-300 เมตร อนุภาคขนาดเล็กมากมักจะกระจายออกไปเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและสภาพอากาศในชั้นบรรยากาศ