A környezetszennyezés csökkentése technikailag kétféleképpen közelíthető meg: vagy a szennyezőforrásnál vagy a kialakult szennyezésnél. Az előbbire sok, jól bevált műszaki megoldás létezik, és hosszútávon kifizetődőbb is megakadályozni, hogy a szennyezés a környezetbe jusson.
Eljutottunk azonban odáig, hogy a környezetben kialakult minőségromlást is kezelni kell. Ami néhány évvel ezelőtt még elképzelhetetlen volt, az ma már a reális klímaforgatókönyvek részévé vált: a szén-dioxid kiszűrése vagy geológiai formációkban történő tárolása, illetve a sztratoszférikus aeroszol kijuttatása (SAI, Stratospheric Aerosol Injection) arra irányulnak, hogy mérsékeljék a már kialakult, antropogén eredetű klímaváltozást.
A levegőszennyezés és a klímaváltozás kéz a kézben járó globális problémák, akár a fosszilis alapú energiarendszer kibocsátásaira (szén-dioxid, mint üvegházgáz, valamint nitrogén-oxidok és szállópor, mint levegőszennyező-anyagok), akár az intenzív állattartásra gondolunk, ahol a metán az üvegházgáz, és az ammónia levegőben lejátszódó kémiai reakciói képezik a szekunder szállópor egyik legkárosabb részét.
A városi levegőminőség javításáért legtöbbet a közlekedési eredetű kibocsátások csökkentésével lehet tenni. A közúti közlekedés a regionális eredetű háttérszennyezésben is komoly szerepet játszik, amihez még hozzáadódnak a forgalmas városi utak mentén mérhető csúcskoncentrációk. A közlekedés esetén a nitrogén-oxidok és a szállópor értékek tartoznak ide. Ez utóbbiban található minden, ami a gumik, a fék és az aszfalt kopásából származó por, valamint a tökéletlen égésből származó, rákkeltő korom is.
A sűrűn lakott Hollandia nagyvárosaiban már évtizedek óta kísérleteznek a szennyezett levegő megtisztításával. Eindhovenben néhány éve kezdték kifejleszteni azt a technológiát, amivel a belvárosi mélygarázsokat a „város tüdejévé” lehetne alakítani. A levegőtisztító berendezéseket körülbelül 5 négyzetkilométeres területen, összesen 16 parkolóházban helyezték el, melyekkel bizonyos helyeken 40-50%-os szállópor-koncentrációcsökkenést értek el. A számítógépes szimulációval prezentált eredmények egy adott helyzetre készültek, de a tényleges koncentrációkat olyan külső tényezők, mint a forgalom intenzitása és a szélerősség is befolyásolják.[i]
Azóta a város önkormányzata és egyeteme, valamint az ENS Clean Air és az Air Liquide együttműködésével több földalatti parkológarázsban üzemeltetik ezeket a berendezéseket.[ii] A technológia tulajdonképpen egy elektrosztatikus filtert takar, ahol az elszívott levegőben a finom porrészecskék és a szaganyagok elektromos töltést kapnak, összeállnak durvább és nehezebb szemcsékké, melyek aztán egy kollektorban gyűlnek össze.[iii] A technológiát célzottan lehet telepíteni gyorsforgalmi alagutak kijáratánál, vasúti és metróállomásokon, autóbusz-pályaudvarokon és szűkebb városi utcákban is. Ezeknél az a cél, hogy a lokális szennyezettségi (azaz immissziós) értéket pár μg/m3 értékkel csökkentsék. Ennek nemcsak a határérték körüli koncentrációknál van jelentősége, hanem akár alacsonyabb szennyezettségi értékeknél is, mivel a szállóporra nincs olyan biztonságos küszöbérték, melynek ne lenne valamennyire káros egészségügyi hatása.[iv]
Az elektrosztatikus porszűrőt eredetileg a kibocsátási, azaz emisszió-csökkentési oldali alkalmazásra találták ki, és amint látható, immissziós oldalon már nagyon átgondoltan kell ahhoz telepíteni, hogy egyáltalán mérhető levegőminőség-javulást érjenek el. Más, nagyobb léptékű levegőtisztító projektek éppen az irreális méreteikhez képesti csekély hatékonyságukkal jutottak zsákucába. Ilyen a kínai Xi’an városában tervezett anti-szmogtorony is, mely egy aktív meleglevegős rendszer porszűrővel. Napi tízmillió köbméteres kapacitás azonban egy 100 négyzetkilométeres városban csak durván 0,01%-nyi levegő szűrésére képes, ha a troposzféra vastagságát átlagosan egy kilométeresnek vesszük. Ennél az értéknél még az időjárási körülményeknek is nagyobb hatása van, különösen a szállópor vonatkozásában, mely a széllel és a nedves ülepedéssel is újra és újra kitisztul a levegőből.[v]
Évtizedekre nyúlik vissza a fotokatalitikus bevonatok levegőminőségre gyakorolt hatásának vizsgálata is. A titán-dioxid tartalmú festék ugyanis UV-sugárzás hatására a levegő nitrogén-oxidjait vízoldékony nitritté és nitráttá alakítja, így képes a nitrogénszennyezést kimosni a levegőből. A módszert annak idején több európai nagyvárosban, Antwerpenben, Milánóban és Vlaardingenben is tesztelték. A titán-dioxidos bevonatok hatásfoka nem egyenletes, napsütés és rendszeres lemosás szükséges a működéséhez. Legnagyobb hátránya azonban, hogy ha az összes útfelületet és homlokzatot ezzel a festékkel vonnák be, akkor sem lehetne kimutatható levegőminőség-javulást vele elérni.[vi]
Hollandia a 2000-es évek elején sokkal rosszabb levegőminőséggel küzdött. Az országban a 2010-es években sikerült az európai normát teljesíteni a nitrogén-dioxidra és a szállóporra is. Ehhez azonban nagyon szoros együttműködési programot kellett teljesíteni, mely különösen a közlekedési eredetű kibocsátások miatt bizonyult komoly kihívásnak. A még 2009-ben publikált Levegőminőségi Innovációs Program intézkedései között ezért a fent említett technikák és kombinációik is szerepeltek. [vii]
A titándioxid-bevonatot például a zajvédő falakon alkalmazták, de önmagában a holland kísérletekben sem igazolódott a hatékonysága. Az elektrosztatikus porleválasztókat a Rozenburg melletti Thomassentunnelben is tesztelték. Ennek keretében az időjárás befolyását is vizsgálták, ahol a nedvességtartalommal nőtt a hatásfok, de így is 10-20% közöttire korlátozódott. A programban vizsgálták még a védőfalak hatását, az út menti növényzet-telepítést, a nedves úttisztítást, és az útszakaszok védőtetővel való lefedését is, valamint a dinamikus közlekedésmenedzsment hatását.
Az utóbbi években folyamatosan csökkenő közlekedési eredetű levegőszennyezés azonban leginkább sok más intézkedés együttes eredménye, mint az Euro-normák, a gépjármű-állomány elektrifikációja, a városi környezetvédelmi zónák, vagy a tömegközlekedés népszerűsítése.
Az üvegházgázok kibocsátása terén azonban nem beszélhetünk hasonló tendenciáról. Hollandiában ezért a szén-dioxid leválasztás és tárolás (CSS, Carbon Capture an Storage) megoldására európai léptékkel is hatalmas kapacitásokkal készülnek. Ezek a tárolók nem a légkörben meglévő CO2-mennyiséget csökkentik, hanem a további kibocsátásokat akadályozzák meg.
A tárolásra legalkalmasabb területek az Északi-tenger feneke alatt 2-3 kilométeres mélységben lévő kiürült gázmezők. A szárazföldi területek vagy az akviferek kapcsán sokkal nagyobb lenne a lakossági ellenállás, ráadásul biztonságosságukat is kutatásokkal igazolták. Az elkövetkező években a Porthos és az Aramis gigaberuházásait valósítják meg.[viii]
A Porthos a Rotterdami kikötő infrastrukturális projektje. Finanszírozása az EBN (Energie Beheer Nederland), a Gasunie és a HbR (Havenbedrijf Rotterdam) együttműködésében valósul meg. Beruházási költsége 1,2 milliárd euró. Célja egy vezetékrendszer kiépítése, mely egy kompresszorállomáson keresztül pumpálja a föld alá a szén-dioxidot. A tároló a parttól mintegy 20 kilométeres távolságra fekszik.Négy vállalat fogja 2026 és 2042 között megtölteni: az Air Liquide, az Air Products, az ExxonMobil és a Shell. A tároló évente 2,5 megatonna szén-dioxidot fog fogadni, ez 15 év alatt összesen 40 megatonnát jelent.[ix]
Az Aramis jóval nagyobb mennyiségű, évi 22 megatonna szén-dioxidot képes majd tárolni. Többféle szállítási lehetőséget, hajó vagy szárazföldi vezetékrendszeres megoldást lehet majd választani, és a nyílt infrastruktúra lehetővé teszi új tárolóhelyek és CO2-szállítók csatlakozását is. [x]
A holland TNO kutatóintézetben további innovatív megoldásokat keresnek a már meglévő szén-dioxid-mennyiség kiszűrésére is. A légköri CO2-koncentráció napjainkban 420 ppm, ami egymillió levegőrészecskéből 420 molekulát jelent. Ehhez a mennyiséghez azonban a hagyományos szűrők túl lassúak lennének.
Hans De Neve, a TNO fizikusa korábban egyatomos vastagságú napelem-alkatrészeken dolgozott, és rámutatott arra, hogy ilyen vastagság lenne szükséges a CO2-szűrőkben is. A félresikerült amorf szilíciumos kísérletekből végül egy olyan porózus anyagra talált rá, mely megfelel a szűréshez, kellően könnyű, megfizethető, és a szűrési folyamatot jelentősen felgyorsítja.
A kutatás részére még 2018-ban különítettek el 50 000 eurós összeget, melyből három év alatt egy kétszázszor gyorsabb szűrőt sikerült kikísérletezni. A projektből kinőtt Carbyon cég célja, hogy világszerte sikerüljön a gyártósorokat és a berendezéseket telepíteni, amivel az ipari forradalom óta a mintegy 150 évnyi CO2-többletet is ki lehetne szűrni a levegőből.[xi]
A klímaváltozás leglátványosabb következményeit, az elolvadt jégtakarót és a tengerszint-emelkedést, vagy az óceánok elsavasodását ezekkel a módszerekkel nem lehet visszaállítani. A CO2-szűrés és a klímahűtés tehát a többi negatív hatás, a szélsőséges időjárási körülmények mérséklésére irányulnak.
A szén-dioxidot a légkörből nemcsak eltávolítással, hanem maszkírozással is lehet -klímaváltozás szempontjából - ártalmatlanítani. A légkörben ugyanis a napsugárzást nemcsak elnyelő, hanem visszatükröző molekuláknak is szerepe van, és ezek egyensúlyának köszönhető az aktuálisan kialakult éghajlat. A nagyobb vulkánkitörésekről például tudható, hogy a légkörbe juttatott kén-dioxid révén hűtik a klímát. A múltbéli vulkánkitörések akár 0,5 °C-os ideiglenes, átlagos hőmérséklet-csökkenéshez vezettek. A kén-dioxid ugyanakkor a savas esők és a légköri megbetegedések miatt semmi esetre sem kívánatos a troposzférában. Eggyel feljebb, a sztratoszférába juttatva azonban kiküszöbölhető ez az akadály.
A napsugárzás módosítása (SRM, solar radiation modification) olyan geomérnöki módszer, mely során aeroszol méretű részecskéket fecskendeznek a sztratoszférába, ahol az ózonréteg is található. Ennél a módszernél az anyagok fecskendezését folyamatosan kell pótolni, mivel hatásuk csak ideiglenes. A kijuttatást viszont repülőgépekről, rakétákról reálisan meg lehetne oldani.
A sztratoszférikus aeroszol kijuttatásával (SAI), tehát a kén-dioxid befecskendezés nagyléptékű alkalmazásával az a legnagyobb baj, hogy a csapadékeloszlásban olyan változást idézne elő, melyből nem minden ország profitálna egyformán. Ráadásul folyamatosan kell pótolni, mert leállás esetén drasztikus változás történne a többi üvegházgáz folyamatos kibocsátása és koncentrációjának emelkedése miatt.[xii]
Nemcsak kén-dioxiddal, hanem tengeri só porlasztásával is el lehet érni, hogy a felhők fehérebbek és visszatükrözők legyenek (albedó hatás), mint ahogy a hajók is fehér felhősávokat hoznak létre a tenger felett. Bár léteznek más kísérletek is, mint például az űrtükrök és a fényvisszaverő növényzet, ezek azonban irreálisak a többi geomérnöki módszerhez viszonyítva.
A mérési és modellezési módszerek kombinációjával lehet a legjobban meghatározni, hogy hol és milyen beavatkozásra van szükség, hogy mennyi kibocsátásért felelős egy-egy szennyező. Az utóbbi időben a műholdképek alkalmazása jobb betekintést tett lehetővé a konkrét szennyezőforrások beazonosításában és a kibocsátott mennyiségek meghatározásában. A holland kutatók által bevetett TROPOMI űreszköz például kimutatta, hogy hat ausztrál szénbánya felelős a teljes ausztráliai metánkibocsátás 55%-áért, miközben ezek az országos széntermelés mindössze 7%-át adják. Ez arra utal, hogy Ausztrália tényleges metánkibocsátása jóval magasabb lehet, mint amit hivatalosan jelent. A pontosabb monitorozásra azért van szükség, mert hatékonyabb és célzottabb intézkedésekhez vezet, ami hozzájárulhat a klímaváltozással és a levegőminőséggel kapcsolatos problémák mérsékléséhez.[1]
[1]Nederlandse satelliet onthult uitstoot Australische kolenmijnen. (29 november 2021)
https://www.tno.nl/nl/newsroom/2021/11/nederlandse-satelliet-onthult-hogere/
[i]Parkeergarages als “longen van de stad”. (27 oktober 2017). https://www.cursor.tue.nl/nieuws/2016/oktober/parkeergarages-als-longen-van-de-stad/
[ii]Luchtkwaliteit Eindhoven aantoonbaar beter met ‘Longen van de Stad’. (8 november 2021).
[iii]Luchtfiltratie zonder filters. Technologie | ENS Clean Air Solutions.
https://www.ens-cleanair.com/technologie/
[iv]Luchtkwaliteit en gezondheid - vragen en antwoorden.
[v]Laat je niet misleiden door China’s ‘anti-smogtoren’ en andere plannen om fijn stof uit de lucht te halen. EOS Wetenschap.
[vi] Den Boer, E. Katalytische afbraak van NO x met TiO2. (15 maart 2005).| Rijkswaterstaat – Dienst Weg- en Waterbouwkunde. https://open.rijkswaterstaat.nl/publish/pages/154410/bijlage_1_katalytische_afbraak_van_nox_met_tio2.pdf
[vii]Improving air qualityalongmotorways. In Air QualityInnovationProgramme. https://open.rijkswaterstaat.nl/publish/pages/5389/innovatieprogramma-luchtkwaliteit.pdf
[viii]CO2-opslag in Nederland - EBN.
https://www.ebn.nl/co2-opslag/co2-opslag-in-nederland/
[ix]Opslag van CO2 onder de Noordzee. https://www.rekenkamer.nl/binaries/rekenkamer/documenten/rapporten/2024/03/28/opslag-van-co2-onder-de-noordzee/PAC21+rapport+Porthos.pdf
[x]ARAMIS. Een transportinfrastructuur voor grootschalige CO2-reductie. (augustus 2024)
https://www.aramis-ccs.com/files/Aramis-brochure_aug24_NL.pdf
[xi]TNO spin-off Carbyon gaat grootschalig CO2 uit de lucht filteren. (13 maart 2025)
tno.nl/nl. https://www.tno.nl/nl/newsroom/insights/2025/03/tno-spin-off-carbyon-gaat-grootschalig/
[xii]KNMI - Sleutelen aan weer en klimaat. (z.d.).
https://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/uitleg/geo-engineering-sleutelen-aan-weer-en-klimaat
(A cikk eredetileg a Zöld Ipar Magazin 2025. áprilisi lapszámában jelent meg nyomtatásban.)
További hírek a kategóriából
