Spalovacími motory jako hlavní zdroj nanočástic v městském ovzduší: Identifikace problémů a návrh řešení



Podobné dokumenty
Příspěvek dopravy ke znečištění ovzduší v Čelákovicích


doprava a její vliv na kvalitu ovzduší a lidské zdraví

Michal Vojtíšek, M.Sc., Ph.D. Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka Fakulta Strojní, Technická univerzita v Liberci / Fakulta


Kuneš,, Jakub Sýkora, Šimon Peterka, Michal Vojtíš

Představení... Co děláme... Hrajeme si s motory! Statisíce výbuchů denně! Online měření částic VTP Roztoky (ČVUT v Praze)

POROVNÁNÍ EMISÍ EURO-6 ZÁŢEHOVÉHO MOTORU S PŘÍMOU TVOROBU SMĚSI BĚHEM RŮZNÝCH JÍZDNÍCH CYKLŮ

Kamiony ve městech: Zakázat, nebo rozumně využívat? Doc. Michal Vojtíšek, M.S., Ph.D., řidič sk. C,D,CE,DE


NEGATIVNÍ PŮSOBENÍ PROVOZU AUTOMOBILOVÝCH PSM NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Částice a ozon v přízemních vrstvách atmosféry jsou příčinou cca 46 tisíc předčasných úmrtí v EU ročně (dopravní nehody jen 39 tisíc) 2

Detekce vozidel s vysokými emisemi částic Praha 2017

Vojtíšek: Návrhy legislativních opatření emise ze spalovacích motorů Ovzduší 2015, Brno,


Vliv biopaliv na emise částic ze vznětových motorů Michal Vojtíšek, M.S., Ph.D.



Částice a ozon v přízemních vrstvách atmosféry jsou příčinou cca 406 tisíc předčasných úmrtí v EU ročně (dopravní nehody jen 39 tisíc) 2

Potenciál biopaliv ke snižování zátěže životního prostředí ze silniční dopravy

Znečištění ovzduší Doprava Jmk, Brno. J. Jedlička, I. Dostál

Nanočástice emitované spalovacími motory a jejich rizika

Hodnocení absorpční kapacity pro prioritu 2 Operačního programu Životní prostředí. Lubomír Paroha Petra Borůvková

Částice a ozon v přízemních vrstvách atmosféry jsou příčinou cca 46 tisíc předčasných úmrtí v EU ročně (dopravní nehody jen 39 tisíc) 2

Ústav experimentální medicíny AV ČR, Technická univerzita v Liberci (+ Michal Vojtíšek FS ČVUT v Praze), Ministerstvo životního prostředí ČR

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Březiněves B. STATISTIKA - ČSÚ

VÝVOJ EMISNÍ ZÁTĚŽE OVZDUŠÍ Z DOPRAVY

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Klánovice B. STATISTIKA - ČSÚ

5. ČESKÉ DOPRAVNÍ FÓRUM. AKTUÁLNÍ ŘEŠENÍ DOPRAVY V METROPOLÍCH EVROPY Praha

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Ďáblice B. STATISTIKA - ČSÚ

ZLEPŠOVÁNÍ KVALITY OVZDUŠÍ A SNIŽOVÁNÍ EMISÍ

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Běchovice B. STATISTIKA - ČSÚ

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha 19 B. STATISTIKA - ČSÚ

Ostrava odbor ochrany ovzduší MŽP

Farm Projekt Projektová a poradenská činnost, dokumentace a posudky EIA

NAŘÍZENÍ VLÁDY. ze dne 11. května o stanovení závazných zadávacích podmínek pro veřejné zakázky na pořízení silničních vozidel

technických prohlídkách Nová technická řešení a jiná opatření ke snížení výfukových emisí:

Nař í zení vla dy č. 173/2016 Sb., o stanovení za vazny čh zada vačíčh podmí nek přo veř ejne zaka zky na poř í zení silnič ní čh vozidel

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Satalice B. STATISTIKA - ČSÚ

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha 21 B. STATISTIKA - ČSÚ

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Petrovice B. STATISTIKA - ČSÚ

Zkoušky paliva s vysokým obsahem HVO na motorech. Nová paliva pro vznětové motory, 8. června 2017

lného provozu měření nanočástic ve výfukových plynech a jejich vzorkování pro toxikologické analýzy

Smart City a MPO. FOR ENERGY listopadu Ing. Martin Voříšek

Vliv paliv obsahujících bioložky na provozní parametry vznětových motorů

Automobilismus a emise CO 2

CZ.1.07/1.5.00/ Opravárenství a diagnostika. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

POROVNÁNÍ VLIVU INDIVIDUÁLNÍ A HROMADNÉ DOPRAVY NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ ENVIRONMENTAL IMPACT COMPARISON OF INDIVIDUAL AND PUBLIC TRANSPORT

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY

Ing. Václav Píša, CSc. Autor

Buy Smart+ Zelené nakupování je správná volba Vozidla. Place, Date Event Name and company of speaker

KOMPENZAČNÍ OPATŘENÍ A AUTOMOBILOVÁ DOPRAVA

Giuseppe Sgorbati, Ředitel správní oblasti v Miláně Agentura na ochranu životního prostředí v Lombardii

Ing. Karel Horníček Organizace Dinprojekt Název textu Emisní kontrola vozidel zkušenosti z provozu v USA

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Čakovice B. STATISTIKA - ČSÚ

Zkušenosti s provozem trolejbusu s trakčními bateriemi v městské hromadné dopravě

4.2 Vliv dopravy na životní prostředí. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

EMISE X IMISE. Emise = uvolňování polutantů do prostředí

Zemní plyn v dopravě. Ing. Oldřich Petržilka prezident, Česká plynárenská unie , Autotec, Brno

Zavedení softwaru pro modelování emisí ze silniční dopravy COPERT 5 v podmínkách ČR. Leoš Pelikán Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.

Koncepční nástroje a jejich role Ing. Vladislav Bízek, CSc.

Identifikace typových regionálních projektů

Nový zákon o ochraně ovzduší

ELEKTROMOBILITA aktuální stav a budoucnost

Mezinárodní smlouvy a evropské právní předpisy Ing. Vladislav Bízek, CSc.

Je nízkoemisní zóna vhodná pro lázeňská místa?

TECHNOLOGICKÁ PLATFORMA

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVZDUŠÍ

Podpora čisté mobility

MĚŘENÍ EMISÍ VOZIDEL V PROVOZU JAK NA ODHALOVÁNÍ ODSTRANĚNÝCH DPF. Ing. Pavel Štěrba, Ph.D.

STANOVENÍ EMISÍ LÁTEK ZNEČIŠŤUJÍCÍCH OVZDUŠÍ Z DOPRAVY

Obecné cíle a řešené dílčí etapy

Kvalita ovzduší a emisní inventury v roce 2007

SOUVISLOSTI MEZI OMEZOVÁNÍM EMISÍ, ZMĚNAMI V KONSTRUKCI AUTOMOBILOVÝCH MOTORŮ A ZMĚNAMI VE SLOŽENÍ AUTOMOBILOVÝCH MOTOROVÝCH OLEJŮ

Čistá mobilita z pohledu MŽP. Mgr. Jaroslav Kepka

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Libuš B. STATISTIKA - ČSÚ

B. Kotlík, H. Kazmarová SZÚ Praha

Směšovací poměr a emise

DOPRAVA A ZDRAVÍ. příspěvek k diskusi o řešení dopravní situace v Praze Ing. Miloš Růžička

SSOS_ZE_3.04 Doprava a životní prostředí

Zemní plyn v dopravě. Ing. Markéta Schauhuberová, Česká plynárenská unie , Den s fleetem

A. ZÁKLADNÍ IDENTIFIKACE Praha-Dubeč B. STATISTIKA - ČSÚ

Konference Ochrana ovzduší ve státní správě Beroun 10.listopadu 2005 Aktualizace krajských programů Programový dodatek

Zkušenosti s provozem parciálního trolejbusu

Nové prvky regulace automobilové dopravy v Praze 6 / 2014

Připravované projekty MŽP v oblasti zlepšení kvality ovzduší v Moravskoslezském kraji

PROGRAMY ZLEPŠOVÁNÍ KVALITY OVZDUŠÍ

EMISE Z VÝFUKOVÝCH PLYNŮ MOTOROVÝCH VOZIDEL

Vývoj stavu ovzduší. Příloha č. 2

IVECO BUS CNG technologie autobusech emisní normy Euro VI

VÝVOJ EMISNÍ BILANCE OD ROKU 1990, EMISNÍ ANALÝZY, VÝVOJ PODÍLŮ NA EMISÍCH A EMISNÍ PROJEKCE. Pavel Machálek Oddělení emisí a zdrojů

Příloha 5/A. Emise z dopravy. Lokalita Praha. Úvod

173/2016 Sb. NAŘÍZENÍ VLÁDY

VÝVOJ DOPRAVY A PRINCIPY PLÁNOVÁNÍ UDRŽITELNÉ MĚSTSKÉ MOBILITY, TŘI PŘÍKLADY (STOCKHOLM, GRATZ, PARDUBICE)

Metodika stanovení podílu dopravy k znečištění ovzduší v malých sídlech

neoriginální tlumič výfuku katalytický tlumič výfuku (SCR) Iveco Katalytický tlumič výfuku (SCR) Iveco je zárukou vynikajících výkonů

Biomasa, bioplyn a energetika Olomouc

Vysoká škola technická a ekonomická Ústav technicko-technologický

EMISE Z AUTOMOBILOVÉ DOPRAVY

Čistá mobilita z pohledu MŽP. Mgr. Jaroslav Kepka oddělení politiky a strategií životního prostředí

Transkript:

Spalovacími motory jako hlavní zdroj nanočástic v městském ovzduší: Identifikace problémů a návrh řešení Doc. Michal Vojtíšek, M.S., Ph.D. Centrum vozidel udržitelné mobility Fakulta strojní, ČVUT v Praze EU LIFE+ projekt MEDETOX, Technická univerzita v Liberci michal.vojtisek@fs.cvut.cz tel. (+420) 774 262 854 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 1

Proč nás zajímají částice? Částice a ozon v přízemních vrstvách atmosféry jsou příčinou cca 406 tisíc předčasných úmrtí v EU ročně (dopravní nehody jen 39 tisíc) Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 2

Částice a ozon v přízemních vrstvách atmosféry jsou příčinou cca 406 tisíc předčasných úmrtí v EU ročně (dopravní nehody jen 39 tisíc) Rozjezd kamionu na 90 km/h: 0,5 až 1 litr nafty Volnoběh osobního automobilu: 0,5 až 1 litr paliva za hodinu Zkuste spálit stejné množství uhlí či biomasy uprostřed ulice. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 3

Spalovací motory hlavní zdroj nanočástic Částice ve výfukových plynech naftového motoru Zvětšíme-li tyto částice na velikost zrnka máku, částice o průměru 10 mikrometrů (součást PM10) bude velká jako meloun. Liati A., Dimopoulos P.E., Combustion and Flame 157 (2010) 1658 1670. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 4

Spalovací motory hlavní zdroj nanočástic Zachycovací účinnost dýchacího systému A. Mayer, 12th ETH Conference on Combustion Generated Nanoparticles, Zurich, 2008 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 5

Spalovací motory hlavní zdroj nanočástic Pronikání velmi jemných částic (desítky nm) buněčnou membránou 1000 nm Polystyrene Particles 78 nm Polystyrene Particles Barbara Rothen-Rutishauer, as quoted by A. Mayer, 12th ETH Conference on Combustion Generated Nanoparticles Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 6

Kolik nanočástic vdechujeme ve škole a kolem ní? Michal Vojtíšek *, Erik Zoubek, Eliška Hrnčiariková, Lukáš Kuneš, Jakub Sýkora, Adam Černík, Šimon Peterka, Michal Vojtíšek, Eliška Víravová Základní škola Sion J. A. Komenského v Hradci Králové, Na Kotli 1201, 500 09 Hradec Králové * Centrum vozidel udržitelné mobility, Fakulta strojní ČVUT v Praze, michal.vojtisek@fs.cvut.cz, tel. (+420) 774 262 854 Den vědeckých pokusů na ZŠ SION J.A.Komenského, Hradec Králové, 23. ledna 2015 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 7 Prezentace výsledků Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015

Lokalita ZŠ Sion Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 8

Naše měření - přístoje Přístroje: Klasifikátor částic, třídí částice podle velikosti, od 5 do 560 nanometrů, a v každé velikostní skupině je počítá. (EEPS model 3090, TSI, St. Paul, MN, USA) Kondenzační čítač, Počítá částice větší než 5 nm. Sráží páry butanolu kolem částic, ty se zvětšují, až jsou tak velké, že je lze přístrojem vidět, a počítá je. (UF-CPC model 200, Palas, SRN) GPS (etrex 20, Garmin) LiFeYPo Akumulátory, Měniče, Notebook Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 9

Validace přístroje pro venkovní ovzduší EEPS (particles per cm 3, 5-minute rolling mean) Kolokace EEPS s SMPS (projekt UFIREG), 28.6.-3.7.2014 90 000 80 000 70 000 y = 1.0518x - 1476.9 R 2 = 0.9316 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 - - 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 SMPS (particles per cm3, 1 scan every 5 minutes) 70 000 80 000 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 10

Kde jsme měřili a kolik kde bylo částic 0.2033 0.2023 0.2013 0.2003 0.1993 0.1983 0.1973 0.1963 0.1953 ZŠ Sion do 10 tis. 10-20 tis. 20-50 tis. nad 50 tis. 0.1943 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 11

Nejhorší je parkoviště u školy!!! koncentrace částic v tisících na cm3 vchod do školy parkoviště 100 90 80 70 Nejhorší je parkoviště... Ne všechna auta přispívají stejně, zdaleka nejvíc produkují vozidla špatně navržená či seřízená nebo ve špatném technickém stavu!!! UF-CPC-1s Parkoviště u školy 5s Před vchodem do školy 5s.842 15.843 15.843 60 15.844 15.844 50 40 30 maximum: 738 720 částic/cm3 20 10 0 7:38 7:42 7:46 7:50 7:54 7:58 8:02 8:06 8:10 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 12

50.1975 Exkurze k výpadovce Brněnská 50.1970 50.1965 50.1960 50.1955 do 10 tis. 10-20 tis. 20-50 tis. nad 50 tis. 50.1950 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 13

Co říci závěrem? koncentrace částic > 5 nm [tisíce na cm3] vchod do školy parkoviště Distribuce nanočástic je velmi nerovnoměrná, a koreluje s provozem spalovacích motorů. Koncentrace ve škole a před školou jsou srovnatelné s městským pozadím (roční průměr 6-8 tisíc částic na cm 3 ) 20.842 15.843 15.843 15.844 18 15.844 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Parkoviště Budova ZŠ 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 14

Co to pro nás znamená? Co máme dělat? Praktická doporučení pro cestu pešky či na kole Vyhněte se frekventovaným silnicím a křižovatkám. (Pokud tak již neděláte z důvodů snížení rizika úrazu.) 50.2033 50.2023 50.2013 50.2003 50.1993 50.1983 50.1973 50.1963 50.1953 do 10 tis. 10-20 tis. 20-50 tis. nad 50 tis. 50.1943 50.1933 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 15

Jak můžeme přispět k tomu, abychom dýchali méně nanočástic? Musíte-li cestovat autem (lze též pěšky, na kole, vlakem): Praktická doporučení pro cestu autem Nejprve naložte děti a zavřete dveře. Teprve poté nastartujte motor. Jakmile motor běží, vyjeďte. Jeďte umírněně do zahřátí motoru (pokud k němu vůbec při Vaší cestě dojde). Jezděte s láskou, ohleduplně, bezpečně. Udržujte vozidlo v dobrém technickém stavu. Neodmontovávejte katalyzátory a filtry částic. Dbejte na dodržení základních požadavků na palivo. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 16

Co máme chtít po našich zastupitelích? 1. Omezit intenzitu dopravy Návrhy opatření pro politiky Usilovat o kvalitní pracovní místa s vysokou přidanou hodnotou, nikoliv skladiště, překladiště a montovny Podpora místní ekonomiky Omezení rozlézání měst do satelitů (urban sprawl) Podpora alternativních způsobů dopravy (železnice, MHD,...) 2. Omezit výskyt kongesce Snížení počtu vozidel tak, aby nebyla překročena kapacita komunikace Zvýšení mýtného o ekologickou složku Další opatření ke snížení intenzity dopravy 3. Zamezit přístup vozidlům s velmi vysokými emisemi Důsledné technické kontroly na silnicích, včetně vozidel registrovaných v zahraničí Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 17

Částice a ozon v přízemních vrstvách atmosféry jsou příčinou cca 406 tisíc předčasných úmrtí v EU ročně (dopravní nehody jen 39 tisíc) Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 18

Částice ve výfukových plynech naftového motoru Zvětšíme-li tyto částice na velikost zrnka máku, částice o průměru 10 mikrometrů (součást PM10) bude velká jako meloun. Liati A., Dimopoulos P.E., Combustion and Flame 157 (2010) 1658 1670. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 19

Pronikání velmi jemných částic (desítky nm) buněčnou membránou 1000 nm Polystyrene Particles 78 nm Polystyrene Particles Barbara Rothen-Rutishauer, as quoted by A. Mayer, 12th ETH Conference on Combustion Generated Nanoparticles Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 20

Emise ze spalovacích motorů - plyny Oxid uhelnatý (CO) jedovatý plyn Směs uhlovodíků (vyjma metanu) (NMHC) Oxidy dusíku (NOx) NO, NO2 - látky podílející se na tvorbě přízemního ozonu a smogu Těkavé organické sloučeniny (VOC) odpařené z paliva Toxické látky, zejména formaldehyd, acetaldehyd, benzen, acrolein, 1,3-butadien, a směs plynných, kapalných a pevných organických látek vznikajících spalováním nafty ve vznětových motorech Metan (CH 4 ) Oxid uhličitý (CO 2 ) - Skleníkové plyny Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 21

Poměrné riziko infarktu myokardu v závislosti na vzdálenosti od komunikace s vysokou intenzitou dopravy 3399 pacientů, věk 45-75, Essen, Germany (A. Mayer, TTM, Switzerland) Risiko OR 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 > 200 100-200 50-100 < 50 m Distanz Hoffmann 2006 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 22

Prostorové rozložení imisí PM 10 (ATEM / Praha Životní prostředí 2009) Nejvyšší koncentrace jsou podél hlavních dopravních tahů. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 23

severní šířka Celkové počty částic 10-500 nm Líbeznice, 15. 5. 2014, ranní špička 50.195 50.194 15 11 33 56 25 114 Ranní špička 15.5. Kouřící vozidla 50.193 50.192 29 16 55 27 43 31 29 21 30 67 30 7 492 89 171 9 13 7 3 3 2 35 50.191 14.491 14.493 14.495 14.497 14.499 14.501 14.503 východní délka 14.505 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 24

Nanočástice v městském ovzduší: - nejvíce částic ve výfukových plynech je v katerogii nano (< 100 nm), nejčastěji nízké desítky nanometrů - tyto emitovány spalovacími motory uprostřed ulic, ne z komínů - tyto také podél frekventovaných ulic nalezeny - tyto se usazují v plicích, pronikají do krve - není zřejmé, že významný podíl mají stacionární zdroje (větší částice, komíny) Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 25

Emisní limity vs. reálné emise Máme přísnější EURO limity, ale kvalita ovzduší se nezlepšuje. Reálný provoz emise vyšší než při homologačních testech. Malý počet vozidel velký podíl na celkových emisích. Zvyšující se intenzita dopravy. Euro I Euro II Euro II Euro III Euro IV Euro V Euro VI Euro I Euro II Euro II Euro III Euro IV Euro V Euro VI NOx [g/kwh] 0 2 4 6 8 10 PM [g/kwh] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 26

Filtry částic (DPF) fungují, ale... jsou v EU normou, nebo jsou privilegiem bohatších a pokrokovějších zemí a regionů? Český inzerát na odstranění DPF z dovezených vozidel Filtr částic má nulovou účinnost, je-li odmontovaný nebo zničený. Je nesmyslné požadovat filtry na nových vozidlech, a zároveň povolovat jejich následnou demontáž/ničení. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 27

Malé procento motorů ve špatném stavu = velký podíl na celkových emisích Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 28

severní šířka Celkové počty částic 10-500 nm Líbeznice, 15. 5. 2014, ranní špička 50.195 50.194 15 11 33 56 25 114 Ranní špička 15.5. Kouřící vozidla 50.193 50.192 29 16 55 27 43 31 29 21 30 67 30 7 492 89 171 9 13 7 3 3 2 35 50.191 14.491 14.493 14.495 14.497 14.499 14.501 14.503 východní délka 14.505 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 29

NOx [mg/s], PM*10 [mg/s], CO2 [g/s], speed [km/h] Jízda po městě Osobní automobil Škoda Octavia, naftový motor, 103 kw 60 CO2 NOx PM*10 rpm km/h 50 40 30 20 10 0 14:13:00 14:15:00 14:17:00 14:19:00 14:21:00 Velká část celkových emisí krátké epizody s vysokými emisemi mnohdy nepokryté testy & modely Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 30

Vliv stylu jízdy na emise Přínosy ekojízdy? Studený start Autobus International 3400 145 kw 6,0 l turbodiesel Normální jízda Agresivní jízda (při dodržení bezpečnosti provozu a předpisů) Velmi klidná jízda (bez omezení dopravy pomalou jízdou) Obsah kruhu je úměrný okamžitým emisím pevných částic, kruh = 1 s jízdy Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 31

Počet automobilů (osobních i nákladních) na našich silnicích neustále roste Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 32

Automobilismus Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 33

A co s tím? Automobilismus Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 34

Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 35

Biopaliva v ČR Jednotky % etanolu v benzinu Jednotky % FAME v naftě Historické využití: Parní stroj (dřevo) Dřevoplyn E85 (70-85% etanol) B100 (čistá bionafta) B30 (směsná nafta) Pokoutné spalování rostlinných olejů různých kvalit Výzkumné a demonstrační účely Bioplyn (metan) Dimetyléter n-butanol, iso-butanol... http://www.km-prona.cz/seznam_cerpacich_stanic.htm?stanice=cerpaci_stanice_-_byst#seznam Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 36

model year Vliv elektromobility (Vojtíšek, IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, 2013) 1999 and earlier 2000-2007 2008 2009 2010 0 50 100 150 200 250 number of registered electric drive vehicles Fig. 3: Electric drive vehicles registered in the Czech Republic as of 1.1.2011 by model year [RV] Z 560 registrovaných elektromobilů k 1.1.2011: 439 (78%) motocykly (z celkem 920 tisíc motorcyklů) 32 (6%) speciální vozidla (z celkem 32 tisíc spec. vozidel) Na elektrická kola se nevztahuje registrace. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 37

PM emissions of electric vehicles and their effects (classic ICE vehicle = 100%) Vliv elektromobility na ovzduší v Praze (Vojtíšek, IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, 2013) 100% 10% 1% Direct PM emissions per km using average emissions factors [Mrzena 2010] Adjustment for ICE engine excess due to congestion (2-4x) and cold/warm starts (1.5-3x) Adjustment for more severe health effects of engine-related PM (4-9x) 0.1% 0.01% Adjustment for lower population density (4-10x) and higher sourcereceptor distances (3-50+ x) in area affected by power plant emissions 0.001% 0.0001% PM emissions Adjustment for 2-3 orders of magnitude lower contribution (power generation vs. engine exhaust) to local ambient concentrations in Prague Health effects of PM emissions Fig. 4: Electric vehicle PM emissions and their health effects, relative to classic internal combustion engine powered vehicles. Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 38

Ropný zlom : Světová těžba je blízko svého maxima a bude klesat, poptávka vzrůstá, vzrůstat budou i ceny. Graf: Objevy nových nalezišť ropy (levá křivka) klesají. A lze vytěžit jen to co bylo objeveno. Ivanhoe, L.F.: World Oil, October 1995, p. 77-87 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 39

Výfukové emise částic nadměrně zvyšují: - ladění motorů na homologační cykly, ne na reálný provoz (předmětem nové EU legislativy pro měření za provozu) - vytloukání a demontáž filtrů částic (DPF) (demontáž samotná nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla již je) - vyřazování z provozu a demontáž redukčních katalyzátorů (SCR) (demontáž samotná nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla již je) - přečipování motorů vozidel na vyšší výkon (přečipování samotné nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla je) - nevhodná, nedostatečná či žádná údržba motoru - podvádění na emisních měřeních STK (jejichž cílem je nalézt vozidla s nadměrnými emisemi a tyto opravit) - velmi vysoká rychlost jízdy - nadměrný výskyt kongesce (přetížené a proto částečně či zcela nefunkční části dopravní sítě) - přílišná intenzita (zvláště zbytné) silniční dopravy (přetížené a proto částečně či zcela nefunkční části dopravní sítě) Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 40

Výhled opatření na evropské úrovni - emise během reálného provozu - měly by být sledovány - měly by se přibližovat homologačním limitům - při reálné jízdě - po celou dobu životnosti vozidla - filtry částic u těžkých naftových motorů fungují - nyní na řadě - benzinové motory - malé motory - nesilniční motory - evropská politika čisté mobility ve městech - snižování energetické náročnosti & CO2 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 41

Výhled opatření na národní úrovni - vytloukání a demontáž filtrů Nová částic metodika (DPF) pro měření (demontáž samotná nelegální výslovně částic není, ale při provoz technické takového vozidla kontrole již je) - vyřazování z provozu a demontáž redukčních Kontroly technického stavu katalyzátorů (SCR) (demontáž samotná nelegální výslovně není, nákladních ale provoz takového a osobních vozidla již je) - přečipování motorů vozidel vozidel na vyšší přímo výkon na silnici (přečipování samotné nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla je) - nevhodná, nedostatečná či žádná Postihování údržba motoru úprav - podvádění na emisních měřeních vedoucích STK k technické nezpůsobilosti k provozu (jejichž cílem je nalézt vozidla s nadměrnými emisemi a tyto opravit) - velmi vysoká rychlost jízdy Dopravní politika snižování - nadměrný výskyt kongesce intenzity silniční dopravy & kongesce (přetížené a proto částečně či zcela nefunkční části dopravní sítě) - přílišná intenzita (zvláště zbytné) silniční dopravy (přetížené a proto částečně Objektivní či zcela a nefunkční realistické části dopravní hodnocení sítě) dopadu staveb na dopravu-emise-ovzduší Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 42

Důkaz matematickou indukcí o neomezené kapacitě silniční komunikace dle současné praxe: (Aneb stokrát nic umořilo neplodného samce tura domácího): 1. Na silnici se vejde jedno vozidlo. (Budiž.) 2. Vejde-li se na silnici n vozidel, vejde se tam i n+1 vozidel. (Záměry staveb s malým zvýšením dopravy povolovány bez zkoumání kumulativního vlivu na dopravní síť.) Z toho teoreticky plyne: Kapacita silniční sítě je neomezená. Ale ona není!!! Přetížení -> kongesce -> emise Dopravní politika snižování intenzity silniční dopravy a kongesce Objektivní a realistické hodnocení dopadu staveb na dopravu-emise-ovzduší Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 43

koncentrace částic v tisících na cm3 vchod do školy I malá parkoviště mohou být problém - viz. prezentace v úterý parkoviště 100 90 80 70 Nejhorší je parkoviště... Ne všechna auta přispívají stejně, zdaleka nejvíc produkují vozidla špatně navržená či seřízená nebo ve špatném technickém stavu!!! UF-CPC-1s Parkoviště u školy 5s Před vchodem do školy 5s.842 15.843 15.843 60 15.844 15.844 50 40 30 maximum: 738 720 částic/cm3 20 10 0 7:38 7:42 7:46 7:50 7:54 7:58 8:02 8:06 8:10 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 44

vchod do školy I malá parkoviště mohou být velký problém - viz. prezentace v úterý parkoviště.842 15.843 15.843 15.844 15.844 Zákon o ochraně ovzduší ukládá hodnocení dopadu velkých parkovišť jsou emisní faktory reálné, vede metodika k rozumným výsledkům? Měla by se hodnotit i menší parkoviště v těsné blízkosti obytné zástavby? (Kauza pan Zahradník, Pardubice) Studené a polostudené starty a pomalé pojíždění řádově vyšší emise BaP Zima: řádově vyšší BaP oproti 20-25 C (kdy měřeny emisní faktory) Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 45

Doprava a BaP: realita v městských aglomeracích BaP řádově vyšší při Studeném startu (Karavalakis 2010) Reálném provozu (Kristensson 2004) Pomalém pojezdu (Shah 2005) Nízkých teplotách (Ludykar 1999) Absenci katalyzátoru (Ravindra 2007) předávkování motoru palivem (EC 2001) Literatura viz. souhrnná práce o dopadu parkovišť na BaP, Vojtíšek, Ochrana ovzduší 3/2013 Koncentrace BaP v budkách pro výběrčí mýtného na dálnici: 105-121 ng/m3 327-482 osobních automobilů 61-111 nákladních automobilů / hodina / jízdní pruh (Tsai 2004) Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 46

Emisní faktory BaP: model MEFA vs. měření ČR+zahraničí M EFA (RS Park M alšovice), EURO 3, automobil-benzin, 20 km/h M EFA (RS Park M alšovice), EURO 3, automobil-nafta, 20 km/h M EFA (RS Park M alšovice), EURO 3, maly nakl. vuz, 20 km/h M EFA (RS Park M alšovice), EURO 3, tezsi nakl. vuz, 20 km/h Rozptylová studie (2012) odkazující na MEFA06 Nákupní centrum Park Malšovice, HK ing. Bureš, TESO, M ŠM T 2B08040, tunel, 96% osobní vozy ing. Bureš, TESO, M ŠM T 2B08040, tunel, 96% osobní vozy ing. Bureš, TESO, 96% osobní vozy, model CDV Měření ČR ing. Bureš, TESO, M ŠM T 2B08040, tunel, 75% nákladní vozy ing. Bureš, TESO, M ŠM T 2B08040, tunel, 75% nákladní vozy ing. Bureš, TESO, 75% nákladní vozy, model CDV Měření ČR Phuleria 2007, automobily, jen částice < 180 nm Karavalakis 2010, automobil, UDC cyklus Kristensson 2004, reálný provoz, smíšený vozový park Gertler 2004, tunel, tezke nakladni vozy Přístup MŽP k 2008/50/EC: Dva řády žádná míra??? Gertler 2004, osobní vozy - benzin Nelson 2008, smíšený vozový park Ludykar 1999, automobily, -7 C Ludykar 1999, automobily, -22 C Zahr. měření BaP [ug/km] 0.01 0.1 1 10 100 1000 Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 47

Méně energeticky náročná doprava Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 48

Méně energeticky náročná doprava Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 49

Změny v územním plánování Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 50

Města pro pěší a ekologická doprava Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 51

Problémová souhra faktorů v hustě obydlených místech s vysokou hustotou provozu Vysoká koncentrace vozidel -> vysoký příspěvek vozidel k imisím Vysoká hustota obyvatel -> vysoký počet osob exponován Vysoká frekvence problematických provozních režimů protáhlý provoz na volnoběh, pojíždění malou rychlostí vysoce dynamické změny akcelerace na plný výkon -> vyšší a/nebo více nebezpečné emise Částice obsažené ve výfukových plynech spalovacích (nejen naftových) motorů způsobují rakovinu Doporučení: Pro hodnocení toxicity výfukových plynů u nových technologií a nových paliv hodnotit použít realistické městské provozní podmínky. Brát v úvahu současný stav poznání a pečlivě přistupovat k hodnocení dopadu záměrů na ovzduší a zdraví. Nepřetěžovat dopravní síť zachovat plynulý provoz Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 52

Výhled opatření na národní úrovni - Smysluplná vytloukání podpora a demontáž filtrů Nová částic metodika (DPF) pro měření (demontáž samotná nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla již je) pokročilých paliv částic při technické kontrole - vyřazování z provozu a demontáž redukčních Kontroly technického stavu katalyzátorů (SCR) (demontáž samotná nelegální výslovně není, nákladních ale provoz takového a osobních vozidla již je) - přečipování motorů vozidel vozidel na vyšší přímo výkon na silnici (přečipování samotné nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla je) - nevhodná, nedostatečná či žádná Postihování údržba motoru úprav - podvádění na emisních měřeních vedoucích STK k technické nezpůsobilosti k provozu (jejichž cílem je nalézt vozidla s nadměrnými emisemi a tyto opravit) - velmi vysoká rychlost jízdy Dopravní politika snižování - nadměrný výskyt kongesce intenzity silniční dopravy & kongesce (přetížené a proto částečně či zcela nefunkční části dopravní sítě) - přílišná intenzita (zvláště zbytné) silniční dopravy (přetížené a proto částečně Objektivní či zcela a nefunkční realistické části dopravní hodnocení sítě) dopadu staveb na dopravu-emise-ovzduší Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 53

Výhled opatření na národní úrovni - Smysluplná vytloukání podpora a demontáž filtrů Nová částic metodika (DPF) pro měření (demontáž samotná nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla již je) pokročilých paliv částic při technické kontrole - vyřazování z provozu a demontáž redukčních katalyzátorů Spolupráce (SCR) mezi Kontroly technického stavu ministerstvy/institucemi (demontáž samotná nelegální výslovně není, nákladních ale provoz takového a osobních vozidla již je) - přečipování Jednotný přístup motorů vozidel vozidel na vyšší přímo výkon na silnici (přečipování samotné nelegální výslovně není, ale provoz takového vozidla je) Kompetentní odborníci - nevhodná, nedostatečná či žádná Postihování údržba motoru úprav udržující znalosti v oboru - podvádění na emisních měřeních vedoucích STK k technické (jejichž Pozor cílem na je nalézt vozidla s nadměrnými nezpůsobilosti emisemi a tyto opravit) k provozu - velmi nechtěné vysoká rychlost jízdy vedlejší - nadměrný efekty Dopravní politika snižování výskyt kongesce (vyhánění (přetížené a proto čerta částečně intenzity či zcela nefunkční silniční části dopravy dopravní sítě) & kongesce - přílišná ďáblem) intenzita (zvláště zbytné) silniční dopravy (přetížené a proto částečně či zcela nefunkční části dopravní sítě) Objektivní a realistické hodnocení dopadu staveb na dopravu-emise-ovzduší Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 54

Poděkování: EU LIFE+ program, projekt LIFE10 ENV/CZ/651 MEDETOX, "Inovativní metody monitorování toxicity výfukových plynů v podmínkách reálného městského provozu" Grantová agentura ČR, projekt 13-01438S BIOTOX, "Mechanismy toxicity pevných částic z biopaliv" Evropský sociální fond, projekt CZ.1.07/2.3.00/30.0034, "Podpora zkvalitnění týmů výzkumu a vývoje a rozvoj intersektorální mobility na ČVUT v Praze MŠMT Národní program udržitelnosti - NPU I (LO), projekt # LO1311 Rozvoj Centra vozidel udržitelné mobility Foto pro zamyšlení: Útlum automobilové dopravy a podpora pěší a cyklistické dopravy, Manhattan, New York Poděkování - doktorandi: Mgr. Jitka Štolcpartová, PřF UK ing. Vít Beránek, FS ČVUT ing. Luboš Dittrich, FS TU v Liberci ing. Martin Pechout, FS TU v Liberci Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 55

Návrhy opatření smysluplné a odpovědné využívání motorů 1 Snížit intenzitu silniční dopravy Vrátit města pěším, vrátit život do center měst Navrhovat a plánovat pro lidi, ne pro automobily Nerozšiřovat města, nepodporovat překladiště Podporovat kompaktní zástavbu Podporovat podnikání s vysokou přidanou hodnotou a s malou zátěží infrastruktury a životního prostředí Funkční alternativy skutečně integrovaná doprava včetně návaznosti spojení, funkční, navazující, smysluplný, použitelný systém cyklostezek 2. Využití technologie nízkoemisních motorů Ošetřit udržení homologačních limitů v reálném provozu (předmětem legislativy EU) Ošetřit kvalitní údržbu funkční systém emisních kontrol pro vozidla provozovaná ve městech Zamezit nežádoucím úpravám motorů a vozidel Nezvyšovat, ale spíše snižovat rychlost jízdy na dálnicích (Vysoká rychlost patří na železnici) 3. Přechod na dlouhodobě udržitelné zdroje energie - biopaliva, elektrické pohony,... Ovzduší 2015, Brno, 20.-22.4.2015 56