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科学新闻
来自研究机构

喷气发动机润滑油是超细颗粒的主要来源

日期:
2023年1月9日
来源:
法兰克福歌德大学
简介:
最近的测量表明,法兰克福国际机场是超细颗粒的主要来源,这些颗粒可以在城市的很长一段距离内扩散。研究人员现在发现,超细颗粒部分由合成喷气油组成。研究小组认为,为了降低超细颗粒物的浓度,改善空气质量,除了煤油,还必须减少润滑油的排放量。
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超细颗粒在燃烧过程中形成,例如当木材或生物质燃烧时,以及在电力和工业工厂中。除了道路交通,大型机场也是这些超细颗粒的主要来源,这些颗粒的大小不到百万分之一毫米(100纳米)。因为它们非常小,它们可以深入到下呼吸道,克服空气-血液屏障,并且根据它们的成分,在组织中引起炎症反应。更重要的是,超细颗粒被怀疑能够引发心血管疾病。

几年来,黑森州自然保护、环境和地质局(HLNUG)一直在法兰克福国际机场附近的各个空气监测站测量超细颗粒的数量和大小,例如在法兰克福郊区的施万海姆和劳恩海姆。去年,由法兰克福歌德大学亚历山大·沃格尔教授领导的科学家们分析了超细颗粒的化学成分,发现了一组有机化合物,根据它们的化学指纹,这些化合物来自飞机润滑油。

研究小组现在通过对超细颗粒的进一步化学测量证实了这一发现:这些颗粒在很大程度上来自合成喷气油,并且在最小的颗粒类别中特别普遍,即10到18纳米大小的颗粒。这种润滑油可以进入飞机发动机的排气羽流,例如通过通风口,在那里纳米大小的油滴和气态油蒸汽不能被完全保留。

在实验室实验中,研究人员还成功地再现了润滑油中超细颗粒的形成。为此,一种普通的发动机润滑油首先在300°C左右的热气流中蒸发,模拟飞机发动机的排气羽流,然后冷却。然后测量新形成的颗粒的数量大小分布。

法兰克福歌德大学大气与环境科学研究所大气环境分析教授亚历山大·沃格尔(Alexander Vogel)解释说:“当油蒸汽冷却下来时,气体合成酯过饱和,形成新粒子的核,然后可以快速生长到10纳米左右。我们的实验表明,这些颗粒构成了飞机发动机产生的超细颗粒的很大一部分。先前关于超细颗粒主要来自煤油中的硫和芳香族化合物的假设显然是不完整的。根据我们的研究结果,降低喷气发动机的润滑油排放具有减少超细颗粒的巨大潜力。”

实验表明,喷气发动机中超细颗粒的形成不仅仅局限于煤油的燃烧。潜在的缓解措施应考虑到这一点。这意味着使用低硫煤油或改用可持续航空燃料并不能消除所有由超细颗粒造成的污染。

联邦黑森州将于2023年开始一项全面的科学研究,研究超细颗粒污染及其对健康的影响。在这种情况下,目前研究的结果可以帮助确定机场特定颗粒并得出可能的缓解措施。

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故事来源:

材料所提供的法兰克福歌德大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Florian Ungeheuer, Lucía Caudillo, Florian Ditas, Mario Simon, Dominik van Pinxteren, Doğuşhan Kılıç, Diana Rose, Stefan Jacobi, Andreas krten, Joachim Curtius, Alexander L. Vogel。喷气发动机机油蒸气的成核是航空相关超细颗粒的一大来源通信地球与环境, 2022;3 (1) doi:10.1038 / s43247 - 022 - 00653 - w

引用此页

法兰克福歌德大学。“喷气发动机润滑油是超细颗粒的主要来源。”《科学日报》。《科学日报》,2023年1月9日。< www.koonmotors.com/releases/2023/01/230109112727.htm >。
法兰克福歌德大学。(2023年1月9日).喷气发动机润滑油是超细颗粒的主要来源。《科学日报》。2023年6月24日检索自www.koonmotors.com/releases/2023/01/230109112727.htm
法兰克福歌德大学。“喷气发动机润滑油是超细颗粒的主要来源。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2023/01/230109112727.htm(2023年6月24日访问)。

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