Topi Rönkkö Aerosol Physics, Faculty of Natural Sciences, Tampere University of Technology

Samankaltaiset tiedostot
Sensorit ulkoilman hiukkaspitoisuuksien seurannassa. Topi Rönkkö. Ilmanlaadun tutkimusseminaari

Particulate matter emission from transport

Biodiesel. Alternative Biofuels for Compression Ignition Engines. Influence of Fuel on Emissions and Health. Jorma Jokiniemi

Diesel and gas engines: Exhaust gas emissions control and measurements

Ilmanlaadun arviointi: uusia tuloksia ja tässä hankkeessa tehtävä työ

Puunpolton päästöt - pienpoltto tulisijoissa vai pellettien poltto voimalaitoksessa

KONEOPPIMINEN SISÄLLÖNTUOTANNOSSA CASE NESTE

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

CENGE - Controlling Emissions of Natural Gas Engines

TÄUBLER OY. Vuorimiehenkatu Helsinki Finland. Puh: Fax:

Metropolian ajoneuvoprojektit autoalan näkökannalta

Biodiesel. Alternative Biofuels for Compression Ignition Engines. Influence of Fuel on Emissions and Health. Jorma Jokiniemi

Stormwater filtration unit

Ilman epäpuhtauksien leviämisen mallinnus

Mitattua tutkimustietoa ekosysteemipalveluista metropolialueen kestävän kasvun tueksi (EKO-HYÖTY)

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

Tampereen ilmanlaadun tarkkailu

Ultrapienet hiukkaset kaupunki-ilmassa

Tuoretta tietoa ulkoilman pienhiukkasista. Dos. Hilkka Timonen et al., Ilmatieteen laitos, Pienhiukkastutkimus

Sähköautojen akut: mistä raaka-aineet tulevat?

Constructive Alignment in Specialisation Studies in Industrial Pharmacy in Finland

Sisäilmapuhdistimien hiukkaskokojaotellut puhdistustaajuudet

Voiteluaineiden vaikutus työkonedieselmoottorin pienhiukkaslukumääriin

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Master's Programme in Life Science Technologies (LifeTech) Prof. Juho Rousu Director of the Life Science Technologies programme 3.1.

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Mustan hiilen lähteet, pitoisuusvaihtelu ja kehitys pääkaupunkiseudulla

Puun polton pienhiukkaset ja päästöjen vähentäminen

Jälkiasennettavat pakokaasujen puhdistuslaitteet. Arno Amberla Version

Toimintamallit happamuuden ennakoimiseksi ja riskien hallitsemiseksi turvetuotantoalueilla (Sulfa II)

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

UEF // University of Eastern Finland Esityksen nimi / Tekijä

Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy. Biokaasu, Biodiesel, HVO vai Sähkö raskaan liikenteen käyttövoimana

Liikenteen biopolttoaineet

Harjavallan sulaton raskasmetallipäästöt

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

Moottorikelkkojen pakokaasupäästöt. Tampere / ea

Fighting diffuse nutrient load: Multifunctional water management concept in natural reed beds

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava

HENGITETTÄVIEN HIUKKASTEN KOKOJAKAUMA, KOOSTUMUS JA LÄHTEET PÄÄKAUPUNKISEUDULLA - JATKOTUTKIMUKSET

Millaista on hengittää Kiinassa? Katsaus Itä-Kiinan pienhiukkastutkimukseen. Aki Virkkula Ilmatieteen laitos & Helsingin yliopisto

Ympäristökriteerit osana kokonaistaloudellisuutta

Lausunto on KANNANOTTO mittaustuloksiin

Strategiset kyvykkyydet kilpailukyvyn mahdollistajana Autokaupassa Paula Kilpinen, KTT, Tutkija, Aalto Biz Head of Solutions and Impact, Aalto EE

S Sähkön jakelu ja markkinat S Electricity Distribution and Markets

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

( ( OX2 Perkkiö. Rakennuskanta. Varjostus. 9 x N131 x HH145

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

Tynnyrivaara, OX2 Tuulivoimahanke. ( Layout 9 x N131 x HH145. Rakennukset Asuinrakennus Lomarakennus 9 x N131 x HH145 Varjostus 1 h/a 8 h/a 20 h/a

LIITE: LES-virtausmallitarkastelu kaupunkibulevardilla OSPM mallinnusvertailu

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Liikkumissuunnitelmat tilapäisissä tapahtumissa. Voidaanko konseptia soveltaa myös pidempiaikaisiin liikennejärjestelyihin?

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Pricing policy: The Finnish experience

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Tulevaisuuden polttoaineet kemianteollisuuden näkökulmasta. Kokkola Material Week 2016 Timo Leppä

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Introduction to Automotive Structure

Gap-filling methods for CH 4 data

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Uusia tuloksia laivojen musta hiili -päästöistä

Fungi infecting cultivated moss can also cause diseases in crop plants

Other approaches to restrict multipliers

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Huleveden pitoisuuksien ajallinen ja alueellinen vaihtelu Maija Taka University of Helsinki 1

Helsinki Metropolitan Area Council

Julkaisun laji Opinnäytetyö. Sivumäärä 43

Autojen todelliset päästöt liikenteessä

Joukkoliikenteen kuljettajien ja työntekijöiden pienhiukkasaltistuminen

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Kansainvälisiä tutkimus- ja kehitysprojekteja ekotehokkaan rakennetun ympäristön tuottamiseen, käyttöön ja ylläpitoon

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :42 / 1. SHADOW - Main Result

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Pienhiukkasten ja mustan hiilen lähteet sekä koostumus pääkaupunkiseudulla

Kansalaisten näkemykset sekä julkisen liikenteen ja pyöräilyn innovaatiot

Vetykäsitellyn kasviöljyn käyttö dieselmoottorissa

Poikkitieteellisen tiedon merkitys ilmakehätutkimuksessa. Markku Kulmala University of Helsinki Department of Physics Finland

"Sähköä ilmassa: Miten öljyriippumaton kuivasatamaverkosto rakentuisi Suomeen?"

( ,5 1 1,5 2 km

Degrees 2016, M.Sc. (Admin.) in Environmental Law, University of Eastern Finland, Faculty of Social Sciences and Business Studies, Department of Law

Integrating full climate change impacts balances and management

Calixarene Complexation Induced Aggregation of Gold Nanoparticles

Rakentamisen näkymät EU-alueella ja Suomessa

Understanding Milk Fat and Protein Variation in Your Dairy Herd. Milja Heikkinen ProAgria Norh Savo

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Jätehuollon vaikutusten arviointi CIRCWASTEalueilla ja edelläkävijäkunnissa

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :47 / 1. SHADOW - Main Result

Älykäs erikoistuminen. Kristiina Heiniemi-Pulkkinen

03 PYÖRIEN SIIRTÄMINEN

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

Biometaanin tuotannon ja käytön ympäristövaikutusten arviointi

Emission savings calculation for ICT services

Transkriptio:

Ultrapienten hiukkasten ja nanohiukkasten päästöt liikenteestä Topi Rönkkö Aerosol Physics, Faculty of Natural Sciences, Tampere University of Technology

Exhaust aerosol In hot exhaust Time scale Directly after emission to the atmosphere After oxidation processes in the atmosphere Seconds Seconds to minutes Hours to days Figure: Panu Karjalainen 9.11.2018 2

Fresh exhaust of HD diesel engine: particle size distribution Nanoparticles -volatile -formed during cooling dilution -sulphuric species and Nanoparticles -nonvolatile core, volatile shell -formed at high T + cooling dilution -volatile material: sulphuric species / hydrocarbons Euro IV heavy duty diesel truck with DOC and pdpf. Soot particles -agglomerated structure -elemental carbon -surface species Rönkkö et al. 2013, EST Size distribution measured at steady state driving mode (ESC 10) 3 9.11.2018

Fresh exhaust aerosol during the NEDC, GDI car Number High number concentration associated with nanoparticles Volume High volume concentration associated with soot particles Karjalainen et al. 2016 9.11.2018 4

Primary particles from gasoline and diesel engine exhausts Rönkkö et al., 2014 Kuuluvainen et al., in prep. 9.11.2018 5

Pienet hiukkaset dominoivat hiukkasten lukumääräpitoisuutta Keuhkoihin deposoituvan hiukkasten pinta-alan kannalta tärkeä hiukkaskoko on 100 nm Hiukkasmassapitoisuutta dominoivat isot hiukkaset, joita on lukumäärällisesti vähän Kuuluvainen et al., 2016 9.11.2018 6

Vertical profiles of LDSA 9.11.2018 7 Kuuluvainen et al., Env. Pol. 2018

Deposition of particles in respiratory tracts Ultrafine particles Nanoparticles Figure: Teemu Lepistö 8

Traffic is a source of nanocluster aerosol (sub-3 nm particles) 9.11.2018 9

4,22 10 15 hiukkasta / kg polttoainetta 2,73 10 15 hiukkasta / kg polttoainetta 9,36 10 14 hiukkasta / kg polttoainetta Hietikko et al. 2018 Atm. Env. 10

PEMS study for mobile machines EN590 B7 and Neste Renewable Diesel Two different loaders (Wille 355b and 855c, Vilakone Oy) EN590 B7 and Neste Renewable Diesel TUT PEMS: two-stage ejector dilution, primary being heated, total dilution ratio (DR) 150 CPC A20 (Airmodus Oy) and EEPS 3090 (TSI Inc.). PM from size distributions. Idle, lifting, driving and driving with extra load to simulate snow shoveling Järvinen et al. 2016, ETH 11

DPF removes efficiently the PM from diesel exhaust Particle concentrations in diesel bus exhaust plume Benefits of technology changes are seen especially near bus stops Järvinen et al., in prep. 12

E10 Increased fuel ethanol content reduced the particle emissions E85 E100 Faculty Research Day 14.12.2012 13 Timonen et al. 2017, ACP

Methods in emission studies Engine and vehicle laboratories PEMS Chasing vehicles on road Roadside / on-road in traffic Chamber studies Highly controlled environment and test conditions, repeatability Realistic driving conditions Realistic driving conditions and exhaust dilution and cooling Emissions of whole vehicle fleet Atmospheric ageing taken into account Effects of fuels, filtration, catalysts, engine oils, engine loading 14

Summary Exhaust aerosol is a complex mixture of different particles and gases We are exposed to exhaust aerosol in our living environment Exhaust aerosol tranforms during its life cycle Understanding real emissions and real effects of vehicle technology changes requires real-world exhaust studies Significant emission reduction can be achieved by correct technology choices topi.ronkko@tut.fi 15

References Hietikko, R., Kuuluvainen, H., Harrison, R.M., Portin, H., Timonen, H., Niemi, J.V., Rönkkö, T. (2018) Diurnal variation of nanocluster aerosol concentrations and emission factors in a street canyon. Atmospheric Environment, 189, pp. 98-106. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2018.06.031 Karjalainen, P., Timonen, H., Saukko, E., Kuuluvainen, H., Saarikoski, S., Aakko-Saksa, P., Murtonen, T., Bloss, M., Dal Maso, M., Simonen, P., Ahlberg, E., Svenningsson, B., Brune, W.H., Hillamo, R., Keskinen, J., Rönkkö, T. (2016) Time-resolved characterization of primary particle emissions and secondary particle formation from a modern gasoline passenger car. Atmos. Chem Phys., 16 (13), pp. 8559-8570, doi: 10.5194/acp-16-8559-2016. Kuuluvainen, H., Rönkkö, T., Järvinen, A., Saari, S., Karjalainen, P., Lähde, T., Pirjola, L., Niemi, J.V., Hillamo, R., Keskinen, J. (2016) Lung deposited surface area size distributions of particulate matter in different urban areas. Atmos. Environ., 136, pp. 105-113, doi: 10.1016/j.atmosenv.2016.04.019. Kuuluvainen, H., Poikkimäki, M., Järvinen, A., Kuula, J., Irjala, M, Dal Maso, M., Keskinen, J., Timonen, H., Niemi, J.V., Rönkkö, T. (2018) Vertical profiles of lung deposited surface area concentration of particulate matter measured with a drone in a street canyon. Environmental Pollution, 241, pp. 96-105. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.04.100. Rönkkö, T., Lähde, T., Heikkilä, J., Pirjola, L., Bauchke, U., Arnold, F., Rothe, D., Yli-Ojanperä, J., Keskinen, J. (2013). Effects of gaseous sulphuric acid on diesel exhaust nanoparticle formation and characteristics. Environmental Science and Technology, 47, 11882 11889. (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es402354y) Rönkkö, T., Pirjola, L., Ntziachristos, L., Heikkilä, J., Karjalainen, P., Hillamo, R., Keskinen, J. (2014). Vehicle engines produce exhaust nanoparticles even when not fueled. Environmental Science and Technology, 48, 2043 2050. (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es405687m) Rönkkö, T., Kuuluvainen, H., Karjalainen, P., Keskinen, J., Hillamo, R., Niemi, J.V., Pirjola, L., Timonen, H.J., Saarikoski, S., Saukko, E., Järvinen, A., Silvennoinen, H., Rostedt, A., Olin, M., Yli-Ojanperä, J., Nousiainen, P., Kousa, A., Dal Maso, M. (2017) Traffic is a major source of atmospheric nanocluster aerosol. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 114 (29), pp. 7549-7554. DOI: 10.1073/pnas.1700830114 (http://www.pnas.org/content/114/29/7549.full) OPEN ACCESS Timonen, H., Karjalainen, P., Saukko, E., Saarikoski, S., Aakko-Saksa, P., Simonen, P., Murtonen, T., Dal Maso, M., Kuuluvainen, H., Bloss, M., Ahlberg, E., Svenningsson, B., Pagels, J., Brune, W. H., Keskinen, J., Worsnop, D. R., Hillamo, R., and Rönkkö, T. (2017) Influence of fuel ethanol content on primary emissions and secondary aerosol formation potential for a modern flex-fuel gasoline vehicle, Atmos. Chem. Phys., 17, 5311-5329, doi:10.5194/acp-17-5311-2017. (https://www.atmos-chemphys.net/17/5311/2017/) OPEN ACCESS 16