ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΚΑΙ ΑΣΤΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ ΑΝΔΡΕΑΔΗΣ ΛΕΥΤΕΡΗΣ ΑΕΜ: 4566 Επιβλέπων: Καθηγητής Νικόλαος Μουσιόπουλος Αρμόδιος Παρακολούθησης: Δήμητρα Σπυρίδη Θεσσαλονίκη, 16/10/2013 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

Δομή της παρουσίασης Σκοπός Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή Επιπτώσεις λόγω κλιματικής αλλαγής και αστικής αέριας ρύπανσης Η ανάγκη για συνδυασμένα μέτρα αντιμετώπισης Συμπεράσματα

Σκοπός εργασίας CC AQ Διερεύνηση αλληλεπιδράσεων του τριγώνου Αέρια του θερμοκηπίου (GHG) Παρουσίαση επιπτώσεων Ανάδειξη συνδυαστικών μέτρων CC AQ GHG

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (1/11) Ατμοσφαιρικοί ρύποι (AQ) Τροποσφαιρικό Όζον (O3) Αιωρούμενα σωματίδια (PM) Διοξείδιο του αζώτου (NO2) Διοξείδιο του θείου (SO2) Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAH), βενζόλιο Μόλυβδος, Κάδμιο, Αρσενικό, Νικέλιο, Υδράργυρος CC AQ GHG

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (2/11) Αέρια του θερμοκηπίου Υδρατμοί (H2O) Διοξείδιο του άνθρακα (CO2) Τροποσφαιρικό Όζον (O3) Μεθάνιο (CH4) Υποξείδιο του αζώτου (N2O) Χλωροφθοράνθρακες (CFC) CC AQ GHG

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (3/11) Η κατάσταση στην Κύπρο ως προς την κλιματική αλλαγή Μέση ετήσια θερμοκρασία (1901-2008) Μέση ετήσια βροχόπτωση (1901-2008)

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (4/11) Η κατάσταση στην Ελλάδα ως προς την ποιότητα του αέρα CO SO2

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (5/11) Η κατάσταση στην Ελλάδα ως προς την ποιότητα του αέρα Σταθμός Αττικής (2012) PM10 PM10

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (6/11) Η κατάσταση στην Ελλάδα ως προς την ποιότητα του αέρα NO2 O3

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (7/11) Η εξέλιξη του O3 ως προς NOx και θερμοκρασία Λονδίνο Μέσες τιμές περιόδου 1996-2008

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (8/11) Επίδραση κλιματικής αλλαγής στην ποιότητα του αέρα Αύξηση θερμοκρασίας οδηγεί σε: AQ Επίπτωση Ερμηνεία Ο3 Αύξηση Επιτάχυνση φωτοχημικών αντιδράσεων PM (θειικά) Ταχύτερη οξείδωση SO2 PM (νιτρικά) Μείωση Μετάβαση από σωματιδιακή φάση σε αέρια SO2+ΝΟx Επιτάχυνση ρυθμού οξείδωσης προς θειικό και νιτρικό οξύ Hg Αύξηση πτητικότητας Εξάτμιση και μεταφορά μεταξύ οικοσυστημάτων CC AQ GHG

Δευτερογενή PM (θειικά+νιτρικά) Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (9/11) Επίδραση ποιότητας αέρα στην κλιματική αλλαγή Πρόδρομοι AQ Φαινόμενο* Επίπτωση CO, NOx, VOC, H2 Τροποσφαιρικό Ο3 Φωτοχημική ρύπανση Κατακράτηση ακτινοβολίας - Πρωτογενή PM (αιθάλη) Κλασική αιθαλομίχλη NOx, SO2, VOC, NH3 Δευτερογενή PM (θειικά+νιτρικά) Συμπύκνωση νεφών Ανάκλαση ακτινοβολίας (Πλανητική σκίαση) * Λόγω αύξησης συγκεντρώσεων των AQ CC AQ GHG Αύξηση συγκεντρώσεων των AQ οδηγεί σε:

Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (10/11) Επίδραση ποιότητας αέρα στην κλιματική αλλαγή Επίπτωση των GHG και AQ στην κατακράτηση ακτινοβολίας (Πηγή: IPCC, 2013)

Μακροχρόνιο* CH4 (10-15 έτη) Ποιότητα αέρα και κλιματική αλλαγή (11/11) Επίδραση ποιότητας αέρα στα αέρια του θερμοκηπίου AQ / πρόδρομοι AQ Βραχυχρόνιο* O3 (~6 μήνες) Μακροχρόνιο* O3 (10-15 έτη) Μακροχρόνιο* CH4 (10-15 έτη) CO Αύξηση NOx Μείωση VOC H2 Μικρή αύξηση CC * Μεταβολή λόγω αύξησης συγκεντρώσεων των AQ/προδρόμων AQ AQ GHG Αύξηση συγκεντρώσεων των AQ οδηγεί σε:

Επιπτώσεις λόγω κλιματικής αλλαγής και αστικής αέριας ρύπανσης (1/3) Πρόβλεψη κλιματικών αλλαγών για τα έτη 2080-2099 έναντι των 1980-1999 (Πηγή: IPCC, 2007)

Επιπτώσεις λόγω κλιματικής αλλαγής και αστικής αέριας ρύπανσης (2/3) Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας (UHI) UHI ονομάζουμε μία αστική περιοχή η οποία είναι σημαντικά θερμότερη από τα περίχωρά της εξαιτίας ανθρώπινων παραγόντων. Παράγοντες που επηρεάζουν την ένταση του UHI Μορφολογία και πληθυσμιακή πυκνότητα Έλλειψη πράσινων/μπλε περιοχών Δομές που εμποδίζουν την κυκλοφορία του αέρα Επιπτώσεις του UHI Περισσότερες θερμές ημέρες και τροπικές νύχτες Αύξηση ενεργειακής ζήτησης Αύξηση ρυθμού θνησιμότητας σε συμβάντα κυμάτων καυσώνων

Επιπτώσεις στο περιβάλλον Επιπτώσεις λόγω κλιματικής αλλαγής και αστικής αέριας ρύπανσης (3/3) Επιπτώσεις των ατμοσφαιρικών ρύπων στην υγεία και στο περιβάλλον AQ Επιπτώσεις στην υγεία Επιπτώσεις στο περιβάλλον Ο3 Αναπνευστικά προβλήματα Καταστροφή της βλάστησης CO Καταστολή καρδιοαγγειακού και νευρικού συστήματος - ΝΟ2 Όξινη βροχή PM Αναπνευστικά προβλήματα, καρδιοαγγειακές παθήσεις Μείωση της βλάστησης σε μερικά είδη SO2 Αλλοιώσεις σε βλάστηση και όξινη βροχή Ορισμένα VOC Ασθένειες του αίματος, πρόκληση καρκίνου AQ Επιπτώσεις στην υγεία Pb Αναιμία As Αναπνευστικά, καρδιαγγειακά, καρκίνος πνεύμονα Cd Νεφρικές παθήσεις Ni Δερματικές παθήσεις

Η ανάγκη για συνδυασμένα μέτρα αντιμετώπισης (1/3) Μέτρα που μειώνουν τα GHG αλλά αυξάνουν τα AQ Κατηγορία Μέτρο Επίδραση στα GHG Επίδραση στα AQ Μεταφορές Χρήση diesel στη θέση βενζίνης Μείωση CO2 Αύξηση στα NOx και PM Χρήση βιοκαυσίμων (≤5%) Αερομεταφορές Αύξηση απόδοσης κινητήρων Αύξηση NOx Διαχείριση απορριμμάτων Καύση Μείωση CH4 Αύξηση NOx, PM, CO, PAH

Η ανάγκη για συνδυασμένα μέτρα αντιμετώπισης (2/3) Μέτρα που μειώνουν τα AQ αλλά αυξάνουν τα GHG Κατηγορία Μέτρο Επίδραση στα GHG Επίδραση στα AQ Παραγωγή ενέργειας Αποθείωση εκπομπών (FGD) Αύξηση CO2 Μείωση SO2 Μεταφορές Χρήση αντιρρυπαντικών διατάξεων σε diesel (DPF, SCR, lean NOx traps) Αύξηση N2O Μείωση NOx, PM Παραγωγή και χρήση καυσίμου Αποθειωμένα καυσίμα Αύξηση CO2 στα διυλιστήρια Μείωση SO2 στις μεταφορές

Η ανάγκη για συνδυασμένα μέτρα αντιμετώπισης (3/3) Μέτρα που μειώνουν τα AQ ΚΑΙ μειώνουν τα GHG Κατηγορία Μέτρο Επίδραση στα GHG Επίδραση στα AQ Παραγωγή ενέργειας ΑΠΕ, Χρήση CHP Μείωση Φυσικό αέριο έναντι πετρελαίο και γαιάνθρακα Μείωση CO2 Μείωση SO2, NOx Διαχείριση ζήτησης Μείωση κίνησης στους δρόμους μέσω προώθησης ΜΜΜ Διατήρηση ενέργειας Χρήση μονώσεων σε κτίρια Μεταφορές Χρήση νέων τεχνολογιών και καυσίμων (π.χ. υβριδικά, H2) Οικιακές συσκευές Ενεργειακά αποδοτικότερες ηλεκτρικές συσκευές

Συμπεράσματα Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει την ποιότητα του αέρα και αντιστρόφως Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μείωση σε όλους τους ατμοσφαιρικούς ρύπους εκτός του O3 Με βεβαιότητα 95% η αύξηση της θερμοκρασίας είναι δεδομένη και οφείλεται σε ανθρώπινες δραστηριότητες (IPCC, 2013) Τα περισσότερα μέτρα αντιμετωπίζουν μονοδιάστατα το κάθε φαινόμενο (AQ ή CC) Σημαντική η συνδυασμένη αντιμετώπιση κλιματικής αλλαγής και αστικής ποιότητας αέρα

Ευχαριστώ για την προσοχή σας!

VOC/NOx και Ο3 VOC/NOx<8