Zgodba na lokalni, regionalni in globalni ravni

Pred še eno »ultralahko misijo« Matevža Lenarčiča
Dr. Griša Močnik, fizik: Koristna je sleherna upočasnitev globalnega segrevanja

Radovan Kozmos
Sat, 30.01.2016, 11:00
»Še posebno me žalosti,
da se kurjenje drv
s podeželja
širi tudi v mesta.«

Takoj na začetku poudari, da tokratna misija Lenarčič-Močnik ni zgolj ponovitev prejšnjih dveh. »Navsezadnje leta 2012 in 2013 niti nismo bili prepričani, ali nam bo sploh uspelo. Po eni strani je šlo za preizkus ultralahkega letala, po drugi pa za meritve črnega ogljika in izdelavo dovolj majhnega instrumenta, da ga je mogoče namestiti na malo letalo, kjer lahko deluje dokaj avtonomno, saj je pilot zaposlen z drugimi opravili.«

Celoten koncept tokratne misije je drugačen: »Iz našega komercialnega instrumenta smo vzeli merilni del, optično komoro, in ga prilagodili tako, da se prilega zelo omejenemu prostoru na letalu. Tako smo prišli do tehnološke rešitve za štiriletni program meritev: najprej črnega ogljika med tokratnim poletom okoli sveta, nato meritve v Sredozemlju, meritve transporta onesnaževal iz Evrope na Arktiko in morda še Grenlandijo ter meritve polutantov nad Indijo, Kitajsko, Himalajo in Rusijo.«

A zakaj ravno meritve črnega ogljika, tega prastarega onesnaževalca ozračja?

»Emisije črnega ogljika so res že od nekdaj povezane z zgorevanjem ogljičnih goriv,« se strinja dr. Močnik. »Odkar ljudje kurimo, emitiramo črni ogljik. Drugih virov črnega ogljika ni. Celo gozdne požare v veliki večini primerov povzroči človek.«

Kaj pa številni, tudi zavajajoči izrazi, ki so v uporabi za vse, s čimer onesnažujemo zrak: črni ogljik, saje, delci, trdni delci, prašni delci, ki so lahko v trdni ali tekoči obliki ... Kateri izraz je najustreznejši?

»Saje so laični izraz za delce, ki nastajajo pri zgorevanju ogljičnih goriv,« je jasen dr. Močnik. »To so delci, ki vsebujejo ogljik in ki so majhni. Del jih nastane pri samem zgorevanju (tak je, denimo, črni oblak za dizelskim tovornjakom), del pa jih nastane tudi v atmosferi. Ti so emitirani kot plini, ki pa se v atmosferi starajo, oksidirajo pod vplivom UV-svetlobe in drugih snovi in nastanejo nove spojine, ki vsebujejo ogljik, so manj hlapne in tvorijo delce.«

Skratka, »saje« so vsi ogljični delci v zraku, ki so nastali zaradi zgorevanja. Črni ogljik pa je strokovni izraz za tisti del saj, ki absorbira svetlobo v vsem vidnem spektru, od ultravijoličnega do bližnjega infrardečega. »To so zelo majhni delci – takoj po emitiranju so čebulice s premerom 20 nanometrov, ki pa se pozneje organizirajo v verige velikosti med 80 in 120 nanometrov.« Te zelo majhne delce vdihnemo globoko v pljuča, zato so zelo škodljivi za zdravje, s seboj pa nosijo še druge škodljive snovi, na primer poliaromatske ogljikovodike, ki so rakotvorni.

Poznamo še druge ogljične delce, ki absorbirajo svetlobo; pogosto jim rečemo 'rjavi ogljik', povezani pa so z zgorevanjem biomase. Ti delci absorbirajo svetlobo v modrem in ultravijoličnem spektru. Tako je mogoče razločevati med delci, ki so nastali pri zgorevanju biomase, in tistimi, ki nastanejo v prometu: emisije prometa so črne, emisije zgorevanja biomase pa rjavkaste.

»Neustrezna pa se mi zdita izraza 'trdni delci' in še bolj 'prašni delci', saj ta izraz preveč asociira na prah, ki je lahko tudi makroskopski,« poudari dr. Močnik. »Ko govorim o delcih v zraku, uporabljam izraz delci PM10, torej delci, manjši od 10 mikrometrov, ali delci PM2,5, torej tisti, ki so manjši od dveh mikrometrov in pol. O tem, kako trdni so ali niso tako majhni delci, je težko govoriti: delec velikosti 100 nanometrov je lahko trden, tekoč ali pa na neki vmesni stopnji. Sam v strokovnih krogih uporabljam izraz aerosol, kadar govorim o zakonsko reguliranih parametrih, pa izraza delci PM10 ali delci PM2,5. S stališča regulative je namreč precej irelevantno, v kakšnem agregatnem stanju je tako majhen, a škodljiv delec.«

Ukrepamo lahko vsi

In kaj lahko naredi ozaveščen človek, da bi bilo teh škodljivih delcev v zraku čim manj? S čim naj se prevaža, s čim ogreva?

Viri onesnaženja zraka z delci, glede katerih lahko kaj naredimo, so tisti, ki jih povzroči človek, znova poudari dr. Močnik. In pri človeških virih onesnaženja je najprej treba določiti vire tega onesnaženja. V večini primerov sta takšna vira dva: promet in ogrevanje, zlasti individualnih domov, v manj razvitih krajih pa še sežiganje smeti in industrija. Tudi črni ogljik v Ljubljani je posledica bodisi zgorevanja biomase, zlasti lesa, bodisi prometa. »V mestih glede emisij črnega ogljika dominirajo dizelski motorji, če pogledamo vse delce, pa ponavadi prevladuje zgorevanje lesa.«

A to sta po besedah sogovornika dve plati istega kovanca. »Črni ogljik se namreč v zraku ne spreminja, zato zlahka ugotovimo, kaj so njegovi viri in kaj se z njimi dogaja. Z delci na splošno pa tega ne moremo storiti, ker jih v ozračju zelo veliko nastaja tudi sekundarno.« Takšnim sekundarnim delcem pa je zelo težko natančno določiti vir nastajanja, ker so si mehanizmi tega nastajanja podobni, ne glede na vir. Tudi iz bencinskih izpuhov nastaja veliko sekundarnih delcev, ki vsebujejo ogljik.

»Ozaveščen prebivalec Ljubljane se bo zato pozimi odločil za daljinsko ogrevanje doma, ker so v tem primeru vse emisije skoncentrirane na toplarno, ki ima učinkovit in dobro vzdrževan sistem odstranjevanja plinov in delcev iz dimnih plinov, medtem ko se bo po mestu poleti vozil s kolesom, pozimi pa z javnim prevozom,« je jasen dr. Močnik.

»Ko so v Ljubljani zaprli Slovensko cesto za osebni promet, so meritve pokazale drastično lokalno izboljšanje zraka. Čeprav ima večina mestnih avtobusov dizelski pogon, se je koncentracija črnega ogljika nad ozadjem Ljubljane na Slovenski znižala za spektakularnih 70 odstotkov! Skratka, samo z omejitvijo prometa na zgolj javni transport in njegovo smotrno reorganizacijo bi bilo mogoče lokalni prispevek h koncentraciji črnega ogljika znižati za 80 odstotkov! Sploh ko bodo sedanjo floto večinoma dizelskih avtobusov zamenjali z vozili na metan, pri katerem emisij delcev skorajda ni pa tudi emisije črnega ogljika so za nekaj velikostnih redov manjše.«

Viri onesnaževanja

Zadnja raziskava energijske učinkovitosti Slovenije je pokazala, da se skoraj tretjina vprašanih ogreva predvsem z drvmi. Z 18 odstotki jim sledi kurilno olje, 14 oziroma 12 odstotkov zavzemata zemeljski plin in daljinsko ogrevanje, pet odstotkov energija iz zraka, zemlje in vode, po štiri odstotke električna energija in lesni peleti, dva odstotka utekočinjeni naftni plin, še manj pa lesni briketi, sončna energija, premog, petrolej, lesni sekanci in tako naprej. Kaj reči na te podatke?

»Pri določanju, kolikšen je prispevek posameznega vira k onesnaženju zraka, sta pomembni dve številki: koliko goriva se porabi ter kakšni so emisijski faktorji – koliko gramov delcev ali črnega ogljika izpustimo, ko sežgemo kilogram goriva,« pojasni dr. Močnik. »Lahko imamo namreč zelo veliko virov, ki pa zaradi nizkega emisijskega faktorja k onesnaženju zraka prispevajo bore malo. Problem so sicer maloštevilni onesnaževalci, ki pa kurijo gorivo na način z zelo visokimi emisijskimi faktorji.«

Predvsem kurjenje lesa je ta čas velik problem za kakovost zraka: emisije so menda gromozanske.

»Res je, in kar me še posebno žalosti, je to, da se kurjenje drv seli iz vasi v mesta. Les je pač poceni, zato bo ta trend težko preobrniti. Sploh ker ljudje les zaradi, na primer, dragega zemeljskega plina pogosto uporabljajo tudi za dogrevanje. A tudi les je mogoče kuriti tako, da so emisije pri zgorevanju manjše. Drva so vsekakor najslabša izbira.«

Cilji tokratne misije

Pogovor se zasuče nazaj k skorajšnji misiji z ultralahkim letalom zdaj že slavnega pilota Matevža Lenarčiča in meritvam črnega ogljika, pri katerih za znanstveni del skrbi dr. Močnik. Kaj natanko želijo doseči s tokratnim poletom?

»Niti za trenutek ne smemo pozabiti, da je glavni povzročitelj segrevanja svetovnega ozračja ogljikov dioksid,« poudari sogovornik. »Črni ogljik je šele na drugem mestu. Toda življenjska doba CO2 je sto let, življenjska doba črnega ogljika pa le nekaj tednov. Če torej emisije črnega ogljika s pravimi ukrepi zmanjšamo na nič, bodo učinki vidni takoj! In s takšnimi ukrepi si lahko 'kupimo' nekaj časa, do deset let, preden se bo globalno segrevanje nadaljevalo z nespremenjeno hitrostjo. A pomembno je, da je pri črnem ogljiku že na kratki rok nekaj mogoče doseči in hkrati izboljšati zdravje ljudi.«

Povedano drugače: vsaka upočasnitev segrevanja je koristna. »Podnebni sistem je namreč nelinearen, zato lahko že razmeroma majhna sprememba sproži velik odziv. Glede črnega ogljika torej sploh nimamo več česa razmišljati: tehnologija za zmanjšanje emisij obstaja, treba jo je le implementirati. Avtomobilska industrija je lep primer, kako je mogoče izpuste črnega ogljika občutno zmanjšati. Za avtomobili z modernimi dizelskimi motorji – če so seveda dobro vzdrževani – ne vidimo več črnega dima.«

Kljub povedanemu pa je docent Močnik prepričan, da v sedanjih razmerah ne gre več za dilemo, ali naj se vozimo z bencinskimi, dizelskimi, električnimi ali hibridnimi avtomobili; bistveno vprašanje je, ali se bomo še naprej vozili s svojim avtom ali z javnim prevozom. »To je paradigma, ki jo je treba spremeniti! Seveda tudi z ustrezno reorganizacijo javnega prometa. Navsezadnje kakovost zraka pomembno vpliva na kvaliteto življenja. V Ljubljani, ki ima še to smolo, da leži v kotlini, dihamo onesnažen zrak, in to nam znižuje kakovost življenja. Pika.«

A kaj dejansko lahko naredi človek v luči naravnih procesov, ki očitno povzročajo izmenjavanje toplejših in hladnejših obdobij na Zemlji? Mar niso vsi naši poskusi, kljub hvalevredni skrbi za okolje, v resnici le kaplja v morje v primerjavi z mogočnimi ciklusi narave in vesolja? Kaj, denimo, bi se zgodilo, če nenadoma izbruhne velik vulkan?

»No, v svetovni znanstveni skupnosti obstaja soglasje, da ljudje spreminjamo podnebje,« dr. Močnik ne dopušča dvoma. »Toda podnebne spremembe ne pomenijo nujno globalnega segrevanja. Povprečna temperatura se zvišuje, in to je v skladu z višanjem koncentracij ogljikovega dioksida. Vemo tudi, da je črni ogljik drugi najpomembnejši povzročitelj podnebnih sprememb. Toda mehanizmi teh dveh virov so drugačni: CO2 segreva povsod, ker absorbira infrardečo svetlobo, ki jo seva topla Zemlja, črni ogljik pa absorbira svetlobo Sonca. To pomeni, da segreva ozračje in hladi tla; torej temperaturno stabilizira atmosfero.«

Toda problem je, da črni ogljik vpliva tudi na nastajanje oblakov in na padavine, torej so njegovi učinki še večji in bolj negotovi. »Če imamo v zraku veliko črnega ogljika in drugih delcev, se na njih nabira voda, vendar te kapljice nikdar ne zrastejo do velikosti, ko bi začele padati in bi torej začelo deževati. To pomeni, da imamo lahko pri isti količini vode v zraku manj padavin!« Podnebni sistem je pač nelinearen in ljudje ga s svojimi vplivi, ki so v linearnem smislu videti majhni, v resnici lahko nepovratno spremenimo. Žal na slabše.

Primeri dobre prakse

V zvezi s podnebnimi spremembami dr. Močnika motijo tudi nenehna katastrofalna sporočila. Denimo: model je pokazal, da se bodo vsi ledeniki stalili, sneg bo skopnel že spomladi, zato bo poleti suša. »To je sicer res, toda ljudje se na takšna sporočila navadijo in so zanje vse manj občutljivi.«

Zato je prepričan, da je treba poleg slabih primerov dosledno navajati tudi primere dobre prakse. »Reči je treba: razmere so res slabe, ampak mogoče je nekaj ukreniti. S konvencijo o transportu polutantov na dolge razdalje smo, na primer, eliminirali kisli dež! Ker smo iz goriv izločili žveplo, kisli dež na vsej severni polobli ni več problem. V času mojega življenja smo torej prešli pot od nikakršne regulative do zakonodaje, ki je hudi problem odpravila!«

Omeni še lokalni primer Ljubljane: »V 80. in 90. letih je daljinsko ogrevanje popolnoma eliminiralo premog kot vir ogrevanja. Ko so po stari Ljubljani napeljali toplovod, tam nihče več ni uporabljal premoga. Imamo torej primere nesporno dobre prakse, na katere je treba opozarjati hkrati z navajanjem primerov slabega ravnanja!«

Pri ogljikovem dioksidu je žal vse skupaj bolj zapleteno: »V neoliberalnem svetu se je glede izpustov CO2 težko karkoli dogovoriti, ker to pač vpliva na proizvodnjo energije. Lahko sicer povečujemo učinkovitost zgorevanja in učinkovitost pretvarjanja energije, polutante, kakršen je črni ogljik, lahko celo povsem odpravimo, in to z že znanimi tehničnimi rešitvami, toda v resnici je treba zmanjšati porabo energije! Vsaj v razvitem svetu. Tega pa brez ustrezne spremembe sedanje prevladujoče paradigme ne bo mogoče doseči.«

Kaj si torej obeta od projektov, kakršen bo tudi marčni, že tretji letalski podvig Matevža Lenarčiča?

»Emisije so vedno lokalne, o tem ni dvoma. Prva posledica emisij črnega ogljika je slabša kakovost zraka na lokalnem območju. Toda črni ogljik se širi na večje, regionalno območje. In od tam še naprej, globalno, po vsej zemeljski obli. A medtem ko imamo na globalni ravni boljše meteorološke modele kakor na lokalni, je pri meritvah onesnaženosti zraka slika obratna: na lokalni ravni imamo goste mreže opazovalnic z veliko podatki; tudi regionalno imamo, vsaj v Evropi, sistem centraliziranega zbiranja tovrstnih podatkov; na globalni ravni pa je teh meritev zelo malo. Zato je naša kampanja lahko zelo pomembna: cela območja so, kjer takšnih meritev sploh ni. Vsaka opravljena meritev je torej dragocen podatek, ki ga dotlej ni bilo.«

Meritve črnega ogljika med lêtom, ki bo potekal na višini med tremi in štirimi kilometri, torej v pasu, kjer nastaja vreme, bodo pomembne tudi za ugotavljanje posrednih učinkov onesnaženega zraka. Takšne meritve pa so ponavadi drage: »Na vsem svetu jih izvaja le deset do dvajset letal – s posadko desetih ljudi; in ura leta takšnega letala se meri v desettisočih evrov. Mi pa lahko pokažemo, da je tovrstne meritve mogoče opraviti tudi zelo poceni.«

Predvsem pa je bližajoča se »ultralahka misija« zanimiva tudi zato, ker deluje na več ravneh: na lokalni – ugotavljanje kvalitete zraka in vpliv na zdravje ljudi; regionalni – spremljanje širjenja onesnaževal in identifikacija območij, kjer je nekaj treba ukreniti, denimo v Padski nižini. Na globalni ravni pa so v igri podnebne spremembe.

»Namesto da bi se pridružili tistim, ki tarnajo: Ah, grozno je – in še slabše bo, raje pokažimo na dobre primere. Kot rečeno, v Ljubljani je toplovod v 80. letih eliminiral premog; zaprtje Slovenske ceste za osebni promet je spektakularno izboljšalo kvaliteto lokalnega zraka ... Skratka, treba je iti korak za korakom, po vsakem ljudem pokazati, kaj je bilo narejeno, izmeriti učinkovitost ukrepa in presoditi, ali ga je morda treba še dopolniti, nato pa narediti naslednji korak. In naslednji. In naslednji. To je edina zanesljivo učinkovita pot.«