Liikkuva autolaboratorio Nuuskija jahtaa pienhiukkasia

Hanke on päättynyt 1.5.2010

Kaupungeissa ja tienvarsilla liikenne on merkittävä pienhiukkaspäästöjen aiheuttaja. Kaupunkiympäristössä ihmiset liikkuvat jalkakäytävällä aivan tien vieressä ja keväinen katupöly on edelleen vaikeimpia ilmansuojelun ongelmia Suomessa.

Liikkuva autolaboratorio Nuuskija on rakennettu Metropolian autolaboratoriossa osana Tekesin ja liikenne- ja viestintäministeriön rahoittamaa LIPIKA-projektia. LIPIKA-projektin alkuvaiheessa kiinnostuksen kohteena oli, millaisia päästöpitoisuuksia tiellä esiintyy ja miten päästöt leviävät lähiympäristöön.

- Ennen Nuuskijaa tienpäällä tapahtuvia mittauksia ei Suomessa pystytty tekemään. Kiinteitä mittausasemia oli olemassa Ilmatieteen laitoksella, YTV:llä ja Helsingin yliopistolla, mutta ne olivat 20–50 metriä tien reunasta. Silloinhan pitoisuudet ovat jo hyvin paljon laimentuneet, yliopettaja ja projektin vetäjä Liisa Pirjola muistelee Nuuskijan alkutaipaleita.

Takaa-ajossa pakokaasupäästöt

Keskeinen osa LIPIKA-projektia olivat ”jahtaukset”. Jahtauksissa mitattiin Nuuskijan edellä ajavan ajoneuvon pakokaasupäästöjä.

Nuuskija_jahtaus - Tavoitteena oli selvittää, miten hyvin laboratoriossa dynamometrillä suoritetut kokeet vastaavat todellista ajotilannetta. Koska säädökset ja päästörajoitukset perustuvat laboratoriokokeisiin, oli tärkeää tehdä mittauksia sekä dynamometrillä että todellisessa ajotilanteessa ja verrata tuloksia toisiinsa, Pirjola kertoo.
VIPEN-projektissa vuosina 2004–2005 Nuuskijaan suunniteltiin ja rakennettiin katupölyjärjestelmä.

- Ensimmäisen vuoden aikana validoitiin järjestelmää eli katsottiin, että tulokset ovat järkeviä. Näyte päätettiin kerätä Nuuskijan vasemman pyörän takaa eli keräsimme Nuuskijan oman vetävän pyörän irrottamaa pölyä.

VIEME eli Vierintämelun vähentäminen -projektissa (2006–2007) huomio kiinnittyi pölyyn ja meluun – tarkoituksena vähentää katupölyn ja melun määrää siten, ettei liikenneturvallisuus kärsi. Projektissa testattiin kesä-, nasta- ja kitkarenkaiden eroja ja vaikutusta katupölyn muodostumiseen. Testejä tehtiin hiljaisella ja tavallisella asfaltilla.

- Hiljaisen asfaltin kohdalla melupäästöt ovat selvästi pienempiä. On kuitenkin epäilty, että hiljainen asfaltti kuluisi nopeammin ja pölypäästöt olisivat suurempia. Tähänastiset mittaukset kuitenkin osoittavat, että joissakin paikoissa tavallinen asfaltti on hiukan pölyävämpi kuin hiljainen ja joissakin päinvastoin.

Korkeakoulujen välinen yhteistyö tie onnistuneeseen projektiin

Nuuskija-auton parissa tehty yhteistyö tiedekorkeakoulujen ja tutkimuslaitosten kanssa on ollut merkittävää.

- Tämä projekti on ollut hyvä esimerkki siitä, miten ammattikorkeakoulu, tiedekorkeakoulu ja tutkimuslaitokset voivat tehdä yhteistyötä, Pirjola sanoo. Kaikkia on tarvittu. Projekti ei olisi näin onnistunut ja monipuolinen, ellei mukana olisi ollut ammattikorkeakoulu ja Nuuskija-auto. Nyt kun saamme hyvälaatuista mittausdataa, niin tutkijana pystyn työstämään sitä eteenpäin yhteistyössä tiedekorkeakoulujen kanssa.

Nuuskijan tuottamia tutkimustuloksia

Pakokaasuhiukkasista noin 90 prosenttia on pienen pieniä hiukkasia (alle 50 nanometriä), jotka pääsevät tunkeutumaan syvälle keuhkoihin ja verenkiertoon aiheuttaen ihmiselle terveysriskin.

Vuodenajalla on vaikutusta päästöpitoisuuksiin. Talvella pakokaasupitoisuudet liikenteen seassa ovat noin 2–3-kertaiset verrattuna kesään.

Nuuskija Kesärengas nostattaa katupölyä muita renkaita selvästi vähemmän. Nastarengas kuluttaa tien pintaa enemmän kuin kitkarengas, mutta kitkarenkaan nostattama katupöly on nastarengasta suurempi. Kitkarenkaan nostattaman pölyn massapitoisuus (PM10) on jopa kolminkertainen ja nastarenkaan päästö kaksinkertainen verrattuna kesärenkaaseen.

Yliopettaja Liisa Pirjola tuli Metropoliaa edeltäneeseen Stadiaan lehtoriksi ja LIPIKA-projektin vetäjäksi vuonna 2001. Tätä ennen Pirjola toimi Helsingin yliopiston fysikaalisten tieteiden laitoksella tutkijana sekä Laajasalon lukiossa vanhempana lehtorina parikymmentä vuotta.

Pirjola on valmistunut Helsingin yliopistosta maisteriksi 70-luvun alussa, pääaineenaan matematiikka.

- Innostuin opiskelujen aikana kovasti fysiikastakin, josta tein myös laudatur-oppimäärän.

Lisensiaatin työn aihe löytyi 1990-luvun alkupuolella fysiikan opettajille suunnatulta täydennyskoulutuskurssilta.

- Tein lisensiaattityönä ilmakemiallisen mallin, jossa simuloidaan muun muassa otsonin ja typen oksidien muodostumista ilmakehässä.

Väitöskirja valmistui vuonna 1998. Väitöskirjan mallin avulla voidaan tutkia ilmakehän pienhiukkasten muodostumista rikkihappo- ja vesihöyrystä sekä hiukkasten kasvua.

Pirjola toimii Metropolia Ammattikorkeakoulun yliopettajan toimen lisäksi dosenttina Helsingin yliopistossa.

Teksti: Hanna Kortelainen

Lisätietoja

Lisätietoa Nuuskijasta

Lyhyesti

  • Nuuskija on Metropolia Ammattikorkeakoulun autolaboratoriossa rakennettu, liikennepäästöjä ja katupölypitoisuuksia mittaava auto.
  • Nuuskija on tuottanut runsaasti uutta tietoa pienhiukkasista todellisissa ajotilanteissa.