Исследование, проведенное учеными из Университета штата Северная Каролина, показало, что новая конструкция кухонной плиты, в которой используются прессованные древесные гранулы, снижает загрязнение воздуха примерно на 90 % рядом загрязняющих веществ, связанных с проблемами со здоровьем и изменением климата. Выводы получены в ходе полевого исследования в Руанде, целью которого было проверить работу печей в реальных условиях.
«Мы хотели оценить эти новые печи, работающие на пеллетах, и получили финансирование от Альянса за чистую кухню и Коалиции за климат и чистый воздух, основываясь на нашем опыте проведения полевых оценок», - говорит Энди Гришоп, доцент экологическая инженерия в штате Северная Каролина и соответствующий автор статьи о работе.
«Было много попыток разработать более чистые кухонные плиты для использования в развивающихся странах, но, хотя они часто хорошо себя зарекомендовали в лабораторных испытаниях, они показали разочаровывающие результаты при испытаниях в реальных условиях», - говорит Гришоп.. «Однако мы обнаружили, что печи, работающие на пеллетах, хорошо себя зарекомендовали в полевых условиях. Мы увидели резкое сокращение выбросов загрязняющих веществ».
Печи, работающие на пеллетах, полагаются на вентиляторы с батарейным питанием, которые эффективно сжигают пеллеты, снижая выбросы загрязняющих веществ. Печи поставляются с солнечными панелями для подзарядки аккумуляторов, что делает возможным долгосрочное использование в местах, где подключение зарядного устройства к стене невозможно.
Исследователи работали с жителями Руанды, отслеживая выбросы в атмосферу, когда люди готовили пищу, используя обычные дрова, которые распространены в сельской местности; при использовании обычных угольных кухонных плит, которые распространены в городских районах; и при использовании новых кухонных плит, работающих на пеллетах.
Исследователи проверили на наличие ряда загрязнителей воздуха, в том числе мелкодисперсных твердых частиц (ТЧ) и угарного газа, которые представляют опасность для здоровья, а также черного углерода, который является одним из основных факторов изменения климата. Большая часть глобальных выбросов черного углерода приходится на отопление и приготовление пищи в домах.
«По большей части мы наблюдали снижение уровня загрязняющих веществ по всем направлениям на 90% и более при использовании печей, работающих на пеллетах», - говорит Гришоп.
Например, исследователи обнаружили, что среднее сокращение выбросов твердых частиц от печей, работающих на пеллетах, составило 97 % по сравнению с дровяными и 89 % по сравнению с угольными плитами. Печи, работающие на пеллетах, также являются первыми кухонными плитами, которые соответствуют высочайшему стандарту Международной организации по стандартизации (ISO) - Tier 5 - по выбросам угарного газа. Печи также соответствовали строгим целевым показателям выбросов окиси углерода, установленным Всемирной организацией здравоохранения, хотя они немного отставали от целевого показателя выбросов ТЧ.
«Стандарт ISO был разработан с учетом лабораторных испытаний, и мы получили эти результаты в полевых условиях, что замечательно», - говорит Гришоп.
«Единственными исключениями, которые мы обнаружили в этих сокращениях выбросов, были случаи, когда печь на пеллетах использовалась ненадлежащим образом», - говорит Гришоп. «Например, когда люди использовали палки или другие материалы для разведения огня вместо керосина, как это было предложено производителем, мы обнаружили более высокие выбросы примерно в 10% из 59 исследовательских испытаний пеллетных печей. был сравним с лучшим результатом теста на приготовление пищи на дровах или углях."
Хотя эти результаты являются многообещающими, реальная проблема будет заключаться в том, можно ли масштабировать концепцию печей, работающих на пеллетах, чтобы удовлетворить потребности миллионов или миллиардов людей в регионах с низким доходом. Результаты испытаний, показывающие, насколько эффективно печи, работающие на пеллетах, снижают загрязнение воздуха, являются новыми, но концепция внедрения новых кухонных плит - нет.
«Печи, которые мы тестировали, по сути предоставляются бесплатно компанией, которая зарабатывает деньги, продавая необходимые древесные топливные гранулы», - говорит Гришоп. «Как ни странно, в Руанде мы обнаружили, что стоимость пеллет сопоставима со стоимостью древесного угля, который люди покупают для приготовления пищи. знать, до какой степени это масштабируемо."
В журнале Environmental Science & Technology опубликована статья «Газогенераторные печи на пеллетах приближаются к производительности газовых плит при домашнем использовании в Руанде». Первым автором статьи является Уайатт Чемпион, бывший исследователь с докторской степенью в штате Северная Каролина, который сейчас работает в Агентстве по охране окружающей среды США.