Плиты являются центральной частью миллионов домов по всей Азии: семьи часто используют легкодоступное и дешевое биотопливо, такое как мякина или навоз, для приготовления пищи, необходимой для выживания.
Ранее многочисленные исследовательские группы по всему миру показали, в основном на основе лабораторных экспериментов, что дым, исходящий от печей, используемых как для приготовления пищи, так и для обогрева, оказывает определенное пагубное воздействие на окружающую среду, особенно в Индии. Несмотря на достижения в области технологий, многие люди не хотят или не могут использовать новые, более чистые кухонные плиты. В течение нескольких лет совместная группа из Вашингтонского университета в Сент-Луисе изучала проблему и возможные решения. Теперь новое исследование дает им более четкое представление об истинном масштабе темы.
«Результаты нашего проекта количественно показывают, что выбросы твердых частиц от кухонных плит в Индии были занижены», - сказал Раджан Чакрабарти, доцент кафедры энергетики, экологии и химической инженерии в Школе инженерии и прикладных наук.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Atmospheric Chemistry and Physics, стало кульминацией полевых исследований, проведенных в Индии преподавателями Школы инженерии и прикладных наук Вашингтонского университета и Школы Брауна. В декабре 2015 года исследователи в течение 20 дней проводили серию тестов в Райпуре, городе в центральной Индии, где более трех четвертей семей используют кухонные плиты для приготовления пищи.
Работая в тандеме с учеными из Университета Пандита Равишанкара Шукла в Райпуре и Индийского института тропической метрологии, а также с сотрудниками из Исследовательского института пустыни в Рино, штат Невада., исследователи сжигали большое количество биотоплива, полученного из разных частей Индии, готовили разные блюда в различных условиях вентиляции, а затем регистрировали полученные уровни выбросов с помощью высокотехнологичных устройств для измерения частиц. Когда данные были обработаны еще в Сент-Луисе, результаты оказались ошеломляющими: в некоторых случаях уровни выбросов были обнаружены более чем в два раза по сравнению с предыдущими лабораторными данными.
«Мы отправились в сельские районы Индии, чтобы увидеть, что происходит на самом деле», - сказал Чакрабарти. «Традиционное сжигание в кухонных плитах является одним из крупнейших источников загрязняющих веществ в Индии. Мы обнаружили, что это действительно большая проблема; это пересматривает то, что люди знали на протяжении десятилетий».
Несмотря на то, что для оценки точного влияния выбросов из кухонных плит на климат и здоровье необходимы дальнейшие исследования, исследователи говорят, что их работа закладывает основу для дальнейшего улучшения процесса, с помощью которого эти воздействия оцениваются и измеряются.
«Мы использовали несколько передовых инструментов для получения подробной информации о выбросах», - сказал Пратим Бисвас, профессор Люси и Стэнли Лопата и заведующий кафедрой энергетики, окружающей среды и химической инженерии. «Мы также использовали разработанные нами недорогие датчики. Большое их количество можно было бы одновременно использовать для получения информации о распространении шлейфа. Речь не идет о снятии одного показания».
«Это позволяет нам в конечном итоге определить регионы горячих точек и места, где будет высокая концентрация», - сказал он. «Эта подробная характеристика ситуации очень важна, и это может произойти только в полевых условиях. Мы не можем делать это здесь, в лаборатории».