Podjetja znanost 20.3.2016 7:31

S slovenskim produktom merjenje črnega ogljika po celem svetu

Ljubljana, 20. marca - Instrumenti za merjenje črnega ogljika ljubljanskega podjetja Aerosol zasedajo kar 80 odstotkov svetovnega trga. Decembra lani so vzpostavili nacionalno mrežo merilnikov v Indiji, kar jim že odpira poti za nove projekte. Ključno pa je, da meje tehnologije ves čas potiskajo naprej ter omogočajo nove načine meritev, pravi direktor dr. Griša Močnik.

null
null
null
null
null
null
null
null
null
null

Razvoj in proizvodnja merilcev potekata v Ljubljani, preizkušanje inštrumentov pa po celem svetu, saj sodelujejo z različnimi inštitucijami na vseh kontinentih. Pri tem je ključnega pomena tudi sodelovanje z raziskovalnimi ustanovami ter delo na konkretnih podjetjih skupaj z znanstveniki z vodilnih inštitucij.

Polovica njihovih uporabnikov je namreč znanstvenikov, zato je neposredna izkušnja, ki jo dobijo prek dela na določenem projektu, ključnega pomena, da njihovo delo razumejo, poudarja Močnik. "Šele ko se postavljaš v vlogo uporabnika svojega lastnega instrumenta, znaš razviti boljšega. Zato je znanstveni program pri nas zelo pomemben." Velik poudarek znanosti dajejo tudi znotraj samega podjetja, kjer je od 16 zaposlenih kar šest doktorjev znanosti. Tudi Aethalometer AE33 so razvili v sodelovanju z velikim švicarskim inštitutom PSI, veliko pa sodelujejo tudi z znanstveniki od drugod po Evropi, iz Amerike, Kitajske in Indije.

Drugi najpomembnejši povzročitelj segrevanja ozračja

Aerosolizirani črni ogljik je produkt nepopolnega zgorevanja, to je tisti del saj, ki absorbira svetlobo. Aerosoli so majhne fraktalne verige, v zraku merijo okoli 100 nanometrov. "Preprosto rečeno, črni ogljik je tisto, kar vidimo v izpuhu starega tovornjaka," pojasnjuje Močnik. Merjenje črnega ogljika je pomembno, ker je ta drugi najpomembnejši povzročitelj segrevanja ozračja, takoj za ogljikovim dioksidom, zato je en izmed ključnih parametrov, ki povzroča podnebne spremembe.

Črni ogljik je v primerjavi z ogljikovim dioksidom s stališča podnebnih sprememb politično veliko bolj sprejemljiv za regulacijo kot ogljikov dioksid, meni Močnik. Če želimo omejiti koncentracijo ogljikovega dioksida, je potrebno najprej zvišati učinkovitost procesov pridobivanja energije, kar pa je omejeno, pojasnjuje. "To pomeni, da prej ali slej pridemo do točke, ko je potrebno začeti zmanjševati porabo energije. Tu pa se začnejo veliki politični problemi."

Druga težava ogljikovega dioksida pa je v tem, da tehnologije za omejevanje oziroma bolje rečeno "ujemanje in spravljanje" le tega še niso razvite, kar je tudi glavni problem podnebnega dogovora, meni Močnik - "cilji so jasni, kako do tja priti, pa še ne". Tehnologija za omejevanje črnega ogljika pa po drugi strani obstaja. Življenjska doba črnega ogljika v atmosferi je v primerjavi z ogljikovim dioksidom bistveno krajša, meri se samo v tednih, zato so učinki ukrepov za njegovo omejevanje vidni takoj. Zaradi tega lahko z omejevanjem izpustov črnega ogljika na hitro upočasnimo segrevanje atmosfere ter si zagotovimo čas za mednarodna pogajanja o zmanjšanju emisij ogljikovega dioksida, je prepričan Močnik.

V Indiji postavili nacionalno mrežo merilnikov

Največji projekt v zadnjih letih so v podjetju izvedli decembra lani, ko so v Indiji vzpostavili nacionalno mrežo za merjenje črnega ogljika. Aerosolove merilne postaje ležijo vse od predgorja Himalaje do otokov v Arabskem morju in Bengalskem zalivu. Podjetje je za projekt poleg instrumentov za merjenje črnega ogljika razvilo tudi vso računalniško in programsko opremo. Mreža namreč deluje v realnem času, kar pomeni, da se podatki iz vseh postaj sproti prenašajo v center v Delhiju. Tam lahko tako poleg spremljanja podatkov o koncentraciji črnega ogljika na različnih koncih Indije skrbijo tudi za kakovost meritev in s tem kakovost podatkov, je pojasnil Močnik.

S projektom so po njegovih besedah pokazali, da lahko merilno postajo postavijo praktično kamorkoli. Tudi v zelo zahtevnih razmerah, kot so denimo v Indiji, kjer je infrastruktura veliko slabše razvita kot v evropskih državah.

Indija sicer sodi med območja, ki so z vidika onesnaženega zraka najbolj problematična. V Indiji je namreč nekaj zelo močnih virov onesnaženega zraka, kot so denimo promet, sežiganje polj po žetvi, sežiganje smeti ter kuhanje z biomaso. V Delhiju so denimo omejili promet, s čimer so nekoliko izboljšali kakovost zraka, "glavni izzivi pa jih še čakajo," meni Močnik ter dodaja: "Če omejiš promet, rešiš lokalno kakovost zraka, izgorevanje biomase pa je regionalni problem."

Podoben problem je po besedah Močnika tudi v Srednji Evropi. Izpusti, ki so lokalni, se razširijo naprej, kar je eden izmed največjih izzivov izboljševanja kakovosti zraka. "Emisije so vedno lokalne, pri čemer vplivajo na zdravje prebivalcev. Vendar imajo te poleg lokalnega tudi regionalni in globalni vpliv, ki se odraža v podnebnih spremembah. Več kot je deležnikov, več je različnih interesov in težje je priti do dogovora."

V Indiji so ob vzpostavitvi mreže izrazili željo po še bolj gosto pokriti mreži, zato v Aerosolu upajo na nadaljevanje projekta, pri čemer bi povečali število merilnih mest ter jih integrirali v že obstoječo mrežo. Projekt bo tako po navedbah Močnika odlična referenca za naprej. Na račun lidijskega projekta so namreč zanimanje že izkazale tudi različne mreže v Evropi ter ZDA.

Zbiranje podatkov v atmosferi

Ker je življenjska doba črnega ogljika krajša, je v atmosferi neenakomerno porazdeljen. Za pridobivanje ustreznih podatkov o koncentracijah črnega ogljika je zato potrebno opraviti več meritev. Slednje so običajno vezane na površje zemlje, kjer so viri onesnaženja blizu, za segrevanje atmosfere pa je pomembno tudi, kakšen je vertikalni profil koncentracij. Za to so potrebne meritve v celi atmosferi, ki pa jih ni veliko, pojasnjuje Močnik.

Trenutno Aerosol izvaja tri projekte, v katerih bodo s pomočjo ultralahkega letala podatke o črnem ogljiku pridobivali v atmosferi. V najpomembnejšem sodelujejo s pilotom Matevžem Lenarčičem, ki bo v ponedeljek v okviru misije Green Light World Fight 2016 poletel na pot okoli sveta. S poletom bodo tako poskušali pridobiti podatke o koncentraciji črnega ogljika na višini treh kilometrov, kjer bo Lenarčič na svoji 42.000 kilometrov dolgi poti letel. Na ta način bodo pridobili podatke na višini ter nad območji, kjer jih običajno ni. Tipično se tovrstne meritve opravlja z večjimi letali, ki so bolje opremljena, zaradi tega pa tudi bistveno dražja.

Iz instrumenta, ki so ga pred nekaj leti razvili za trg, so po besedah Močnika vzeli jedro ter ga preoblikovali v manjši, lažji instrument, primeren za uporabo v ultralahkem letalu, kjer sta teža tovora in prostor omejena. Hkrati so povečali občutljivost meritve. Z letom tako poskušajo pokazati, da je nova paradigma zbiranja podatkov o črnem ogljiku mogoča.

Kombinacija razvoja merilnikov ter ultralahkega letala namreč omogoča cenejše in decentralizirano zbiranje podatkov. Na ta način koncept okoljskih meritev v atmosferi, ki so zapletene ter v domeni velikih raziskovalnih inštitucij, prenesemo na raven, ki je dostopna, izpostavlja Močnik. "Za nas kot proizvajalca instrumentov je pomembno, da meje tehnologije ves čas potiskamo naprej, saj s tem omogočimo nove načine meritve, ki prej niso bile mogoče."

V okviru poleta in v projektih, ki jih nameravajo izpeljati v naslednjih štirih letih, bi radi opravili čim več meritev: tam, kjer jih še ni bilo, in na mestih, kjer so že merili - nad jugovzhodno Azijo, Indijo, Himalajo, Tibetom, Arktiko, saj so to po besedah Močnika območja, ki so bolj občutljiva na podnebne spremembe. Himalaja in Tibet sta denimo pomembna, ker gre za območji, ki sta vir vode za 3,5 milijarde ljudi. Posledice črnega ogljika so lahko tudi taljenje ledu in snega, kar predstavlja neposredni vpliv črnega ogljika na zaloge vode in vodni cikel čez leto, pojasnjuje Močnik.

Podatke, pridobljene z ultralahkim letalom, želijo predstaviti laični javnosti, z objavo v znanstvenih revijah pa bodo na voljo tudi znanstveni javnosti. Podatki bodo služili za validacijo podnebnih modelov, ki so ključni za opisovanje in napovedovanje podnebnih sprememb. Z njimi se lahko preigrava različne scenarije podnebnih sprememb za prihodnja desetletja ter načrtuje ukrepe.

Največji problem predvsem kurjenje lesa in promet

Problemi onesnaženega zraka v Sloveniji so enaki kot problemi, ki jih imamo po celotni Srednji Evropi, opaža Močnik. Z vidika črnega ogljika so najbolj problematična mesta predvsem Ljubljana, Trbovlje, Zagorje, Celje, Maribor ter Nova Gorica (med tistimi, kjer so bile opravljene meritve). Dolgoročno gledano se kakovost zraka izboljšuje, vendar smo še vedno v veliko od naštetih mest nad predpisanim pragom onesnaževanja. Najvišje prispevke k onesnaženju zraka z delci pa imata predvsem promet ter izgorevanje lesa za ogrevanje individualnih hiš.

Včasih se je biomaso - les spodbujalo kot obnovljiv vir energije. Pri tem Močnik poudarja, da je les sicer res obnovljiv s stališča ogljikovega dioksida, s stališča črnega ogljika in ostalih ogljičnih delcev pa ne. Zato bi bilo po njegovem mnenju nujno razmisliti o tem, da se kurjenje centralizira ter se spodbuja priklope na toplovodna omrežja.

Pri zmanjšanju kurjenja z lesom je v obzir potrebno vzeti tudi ekonomsko komponento, saj je vzpostavitev tovrstne infrastrukture pogosto draga, les pa je zaradi nizke cene zelo priročen. Država bi po mnenju Močnika morala ponuditi subvencije za izgradnjo tovrstnih sistemov. "Subvencija je tisto, kar ti pomaga narediti prehod, potreben pa je tudi program, ki poskrbi za to, da so te peči vzdrževane in da bo čez pet, deset let izgorevanje še vedno učinkovito in izpusti majhni."

Cilj sta večja uporabnost instrumentov ter širitev tržne niše

Največjo rast prihodkov so v podjetju zabeležili v letu 2012, ko so razvili merilnik Aethalometer AE33. Čisti prihodki od prodaje so se takrat povečali za skoraj 150 odstotkov, in sicer z enega milijona evrov na 2,4 milijona evrov, čisti dobiček pa se je povečal za kar osemkrat. V zadnjih letih so bili prihodki bolj ali manj enaki, v letošnjem letu pa zopet beležijo rast na približno tri milijone.

"Rast je povezana s tem, da začne podjetje funkcionirati na drugačen način. Priti mora do konceptualnih spremembe, pri čemer pa ne smeš izgubiti prebojnosti in inovativnosti. Bolj ko formaliziraš, bolj si tog, hkrati pa želiš še vedno razvijati nove stvari in biti v špici. Ti dve področji je potrebno dovolj zgodaj uravnotežiti, kar je nam uspelo."

Močnik je prepričan, da mora podjetje, ki je tako ozko specializirano kot njihovo, delati na širini. V Aerosolu si zato prizadevajo za povečanje uporabnosti njihovih instrumentov ter s tem povečanje trga. V začetku so bili uporabniki denimo predvsem znanstveniki, ki pa se jim sedaj pridružujejo tudi različne agencije, ki izvajajo monitoring okolja. Poleg tega pa širijo tudi tržno nišo z razvijanjem novih instrumentov, s katerimi merijo tudi parametre, komplementarne črnemu ogljiku - na primer merjenje vseh ogljičnih aerosolov.

"Na nek način si sami ustvarjamo trg," pojasnjuje Močnik ter dodaja, da si v podjetju zelo prizadevajo, da ljudje razumejo, kaj vse se da z njihovimi instrumenti izmeriti in za kaj vse so uporabni."