Что такое черный углерод (черный карбон)?
Черный углерод (черный карбон) — это тонкие частицы (сажа), состоящие в основном из углерода, которые образуются в результате неполного сгорания ископаемого топлива, биомассы и других углеродсодержащих материалов. Эти частицы способны поглощать солнечный свет, делая их одним из наиболее эффективных поглотителей света в атмосфере.
Черный углерод (ЧУ) выбрасывается непосредственно в атмосферу в виде мелких частиц (PM2.5). ЧУ является наиболее эффективной формой PM, по массе, при поглощении солнечной энергии: на единицу массы в атмосфере, ЧУ может поглотить в миллион раз больше энергии, чем углекислый газ (CO2).
ЧУ является основным компонентом «сажи», сложной светопоглощающей смеси, которая также содержит некоторое количество органического углерода. Если для сокращения выбросов на предприятии вы используете ГОУ, то определение эффективности газоочистного оборудования Вам необходимо.
Воздействие на климат
Черный углерод играет значительную роль в изменении климата. Он эффективно поглощает солнечную радиацию, приводя к локальному повышению температуры атмосферы. Когда частицы черного углерода оседают на поверхности льда или снега, они уменьшают отражение солнечного света в космос (альбедо), что способствует ускоренному таянию льда и снега и дополнительному повышению температуры.
Воздействие на здоровье
Черный карбон также оказывает негативное воздействие на здоровье человека. Частицы сажи могут проникать в легкие и кровоток, вызывая респираторные и сердечно-сосудистые заболевания, а также проблемы с легкими и астму.
Источники черного углерода
Основными источниками выбросов черного углерода являются дизельные двигатели, промышленные процессы, сжигание биомассы (например, сжигание сельскохозяйственных отходов и лесные пожары) и бытовое отопление (особенно в развивающихся странах, где для приготовления пищи и отопления используются уголь и древесина).
В 2018 году по оценкам Белстата в Беларуси, было выброшено около 23,6 тысяч тонн сажи, включающей черный углерод. Больше половины объема выбросов приходится на мобильные источники, особенно на дизельные двигатели и транспортные средства. Фактически, 93% всех выбросов ЧУ от мобильных источников производят дизельные двигатели.
Другим основным источником в бытовом секторе является сжигание открытой биомассы (включая лесные пожары), хотя свой вклад вносят также теплоснабжение жилых домов и промышленность.
Общемировой объем выбросов ЧУ за 2000 год оценивался примерно в 8,4 млн. тонн. Азия, часть Африки и часть Латинской Америки (Центральная и Южная Америка) относятся к регионам, выбрасывающим наибольшее количество ЧУ.
Источники выбросов ЧУ в развивающихся странах существенно отличаются от таковых в развитых странах:
- мобильные источники (около 19%);
- сжигание открытой биомассы (около 35%);
- отопление и приготовления пищи в жилых помещениях (около 25%);
- промышленность (примерно 19%).
Тенденции выбросов черного углерода
Согласно прогнозам, к 2030 году выбросы ЧУ в США и Европе существенно сократятся, главным образом благодаря мерам контроля за выбросами новых дизельных двигателей мобильной связи.
Фактически большинство развитых стран уже добились значительного прогресса в сокращении выбросов черного углерода и других твердых частиц. Ожидается, что дальнейшее сокращение выбросов произойдет в течение следующих нескольких десятилетий.
Общий объем выбросов ЧУ, вероятно, снизится в глобальном масштабе в ближайшие несколько десятилетий, однако эта тенденция будет доминировать в развитых странах и может быть отодвинута на второй план ростом выбросов в ключевых секторах (транспорт, жилищное строительство) в развивающихся странах, в зависимости от моделей их роста.
Меры по сокращению выбросов
Сокращение выбросов черного углерода может быстро принести пользу для климата, поскольку его время пребывания в атмосфере составляет всего несколько недель, в отличие от диоксида углерода, который может оставаться в атмосфере в течение столетий. Меры включают в себя улучшение эффективности сгорания, использование чище горючих источников энергии, установку фильтров на источники выбросов и переход на альтернативные источники энергии.