Autoverbrennungspartikel und ihre Eliminierungsvorrichtungen. ADEME-Dokument
Ergebnisse des seit 1995 von ADEME durchgeführten Programms "Automotive Particles".
Physikochemische Charakterisierung von Partikeln. Wirksamkeit der Reinigungsvorrichtungen.
Einleitung
Trotz erheblicher Fortschritte bei der Begrenzung der Schadstoffemissionen aus Kraftfahrzeugen aufgrund von Vorschriften und technologischen Fortschritten besteht weiterhin Bedenken hinsichtlich der Emission bestimmter Schadstoffe wie Stickoxide und Partikel aufgrund von die stetige Zunahme des Personen- und Güterverkehrs.
In der Tat hat Diesel, der ursprünglich fast ausschließlich für schwere Fahrzeuge verwendet wurde, in den letzten Jahren eine sehr starke Entwicklung für Privatfahrzeuge erfahren. Bis heute macht es 60% des Umsatzes und fast 50% der Pkw-Flotte in Frankreich aus. Dieser Erfolg hängt mit dem wirtschaftlichen Charakter des Einsatzes dieser Motoren (niedriger Dieselpreis bei geringerem Volumenverbrauch als bei Benzinmotoren) und dem technologischen Fortschritt zusammen, von dem sie in den letzten Jahren profitiert haben.
Die kürzlich implementierten Lösungen (Hochdruck-Direkteinspritzung, Turbolader mit variabler Geometrie) haben es zweifellos ermöglicht, die Leistung dieser Motoren zu steigern und gleichzeitig ihren Eigenkraftstoffverbrauch, ihre Schadstoffemissionen sowie ihre Geräuschemissionen weiter zu senken.
Unter Umweltgesichtspunkten wird der Dieselmotor jedoch durch die dadurch verursachten Partikelemissionen benachteiligt.
Die Untersuchung und Behandlung dieser festen Verbindungen, die im Abgas sichtbar sind und wegen ihrer Auswirkungen auf die Luftqualität stark kritisiert werden, ist Gegenstand zahlreicher Charakterisierungs- und Entwicklungsarbeiten. Die emittierten Partikel befinden sich in Suspension in der Luft und können eingeatmet und an einer Stelle der Atemwege abgelagert oder ausgeatmet werden. Der Ort der Ablagerung oder die Wahrscheinlichkeit des Ausatmens hängt von den Eigenschaften der Partikel, den Atemwegen und dem Atmungsregime ab. Kurzfristige gesundheitliche Auswirkungen treten in relativ geringen Konzentrationen (weniger als 50 μg / m3) auf und werden auf medizinischer Ebene überprüft (Konsultationen, Notaufnahmen).
Bei höheren Konzentrationen wird eine Korrelation zwischen dem Vorhandensein von Partikeln und dem Auftreten einer chronischen Bronchitis festgestellt.
In Bezug auf die längerfristigen Auswirkungen (kardiovaskuläre Auswirkungen, Krebserkrankungen der Atemwege) wurden von Organisationen des öffentlichen Gesundheitswesens in Industrieländern zahlreiche Experten durchgeführt (IARC, 1989; INERIS, 1993; HEI (Health Effects Institute) ), 1995; Französische Gesellschaft für öffentliche Gesundheit (SFSP), 1996…).
Bisher wurde die Mutagenität dieser Verbrennungsrückstände experimentell nachgewiesen.
Die krebserzeugenden Wirkungen solcher Dämpfe konnten jedoch nur für bestimmte Tierarten und für Schadstoffkonzentrationen nachgewiesen werden, die viel höher sind als die in der Umwelt vorkommenden. Epidemiologische Studien am Arbeitsplatz zeigen beim Menschen tendenziell eine erhöhte Inzidenz von Lungen- und Blasenkarzinomen.
Darüber hinaus weisen in den USA durchgeführte Studien tendenziell ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko auf, das mit einer langfristigen Exposition gegenüber Partikelverschmutzung in der Umgebungsluft verbunden ist. Dieselpartikel wurden von der Internationalen Agentur für Krebsforschung als wahrscheinliche Karzinogene eingestuft.
Das wachsende Interesse an Dieselmotoren sowohl für Güterverkehrsfahrzeuge als auch für Personenkraftwagen und die hervorgehobenen gesundheitlichen Auswirkungen veranlassen uns, eine Reihe wichtiger Fragen zu stellen, insbesondere die der Relevanz von Emissionsvorschriften.
Angesichts der Tatsache, dass es die feinsten Partikel sind, die tief in die Atemwege eindringen und dass ihre Schädlichkeit auch von ihrer chemischen Zusammensetzung abhängt, müssen folgende zwei Fragen beantwortet werden:
- Werden die technischen Geräte zur Verschärfung der Emissionsnormen nicht wirksamer auf große, schwerere Partikel als auf feinere Partikel einwirken und damit die Relevanz der geltenden Vorschriften in Frage stellen? was bezieht sich auf die Masse der emittierten Partikel?
- Wie ist die chemische Zusammensetzung der emittierten Partikel, werden ihre gefährlichen Verbindungen durch technische Geräte korrekt beseitigt?
Um diese Fragen zu beantworten, beschloss ADEME 1990, die Leistung eines Partikelfilters (DPF) zu quantifizieren.
Zu dieser Zeit betraf der erste Antrag einen Bus, der die in städtischen Gebieten ausgestoßenen Mengen berücksichtigte. Die Technologie ist jedoch nicht ausgereift, die Ergebnisse waren nicht zufriedenstellend.
ADEME beschloss dann, ein Hauptcharakterisierungsprogramm zu strukturieren, das um zwei Hauptachsen gegliedert ist:
- Ein Forschungsprogramm zur physikalisch-chemischen Charakterisierung von Partikeln automobilen Ursprungs. Die Ziele dieses Programms, das 1995 im Rahmen des PRIMEQUAL / PREDIT-Programms gestartet wurde, zielen zum einen darauf ab, Informationen über die Mechanismen der Bildung dieser Partikel bereitzustellen.
und auf der anderen Seite, um die Eigenschaften des Rußes zu identifizieren, der für die Auswirkungen auf die Gesundheit verantwortlich ist. Dieser Teil wird im ersten Teil des Dokuments entwickelt.
- Ein Leistungsbewertungsprogramm für Flotten der ersten verfügbaren Systeme. Die Bewertungen betrafen alle Straßenfahrzeuge, Busse, Hausmüllsammelfahrzeuge, Lastkraftwagen und leichten Fahrzeuge. Für jeden betroffenen Fahrzeugtyp werden alle relevanten Systeme sowohl im tatsächlichen Gebrauch (Haltbarkeit und Effizienz) als auch im Labor auf genaue und vergleichbare Daten bewertet. Diese Komponente ist Gegenstand des zweiten Teils des Dokuments.
Mehr:
- Feinstaub, gesundheitliche Auswirkungen
- Doktorarbeit über Partikel
- Diskussion über die Wirksamkeit von Partikelfiltern?
