En studie av forskare vid North Carolina State University visar att en ny design för spisar, som använder sig av komprimerade träpellets, minskar luftföroreningarna med cirka 90 % för en rad föroreningar associerade med hälsoproblem och klimatförändringar. Resultaten härrör från en fältstudie i Rwanda utformad för att testa kaminernas prestanda under verkliga förhållanden.

"Vi ville utvärdera dessa nya, pelletsdrivna spisar, och säkrade finansiering från Clean Cooking Alliance och Climate and Clean Air Coalition baserat på vår erfarenhet av att genomföra fältutvärderingar, säger Andy Grieshop, en docent i miljöteknik vid NC State och motsvarande författare till en artikel om arbetet.

"Det har gjorts många försök att utveckla renare spisar för användning i utvecklingsländer, men även om de ofta har gjort bra ifrån sig i laboratorietester, de har haft en nedslående prestanda när de testades under verkliga förhållanden, " säger Grieshop. "Men, vi fann att de pelletskaminerna fungerade bra i fält. Vi såg drastiska minskningar av utsläppen av föroreningar."

Pelletseldade kaminer är beroende av batteridrivna fläktar för att elda pellets effektivt, minska utsläppen av föroreningar. Kaminerna kommer med solpaneler för att ladda batterierna, göra långvarig användning möjlig i områden där det inte är möjligt att koppla in en batteriladdare i väggen.

Forskarna arbetade med invånare i Rwanda, övervakning av luftutsläpp när människor tillagade mat med konventionella vedeldar, som är vanliga på landsbygden; vid användning av konventionella koleldade spisar, som är vanliga i tätorter; och när du använder de nya pelletseldade spisarna.

Forskarna testade för en rad luftföroreningar, inklusive fina partiklar (PM) och kolmonoxid – som båda utgör hälsorisker – och svart kol, som är en stor bidragande orsak till klimatförändringarna. En stor del av de globala svarta koldioxidutsläppen kommer från uppvärmning och matlagning i hem.

"För det mesta, vi såg att föroreningsnivåerna över hela linjen minskade med 90 % eller mer med hjälp av pelletseldade kaminer, "Säger Grieshop.

Till exempel, forskarna fann att den genomsnittliga minskningen av PM-utsläpp från pelletseldade kaminer var 97 % jämfört med vedeldar och 89 % jämfört med träkolskaminer. Pelletseldade kaminer är också de första spisarna som har uppfyllt International Organization for Standardization (ISO) högsta standard – Tier 5 – för kolmonoxidutsläpp. Kaminerna uppfyllde också stränga utsläppsmål för kolmonoxid som fastställts av Världshälsoorganisationen, även om de inte ligger något under målet för PM -utsläpp.

"ISO-standarden utvecklades med laboratorietester i åtanke, och vi fick dessa resultat på fältet, vilket är anmärkningsvärt, " säger Grieshop.

"De enda undantagen vi hittade från dessa utsläppsminskningar var när en pelletsugn användes felaktigt, " säger Grieshop. "T.ex. när människor använde pinnar eller annat material för att starta elden istället för fotogen, som föreslagits av tillverkaren, vi fann högre utsläpp i ungefär 10 % av de 59 pelletskaminernas forskningstest. Men även den sämsta prestandan från en pelletskamin var jämförbar med den bästa prestandan från ett tillagningstest med ved eller kol."

Även om dessa resultat är lovande, den verkliga utmaningen blir om konceptet med pelletseldade kaminer kan skalas upp för att möta kraven från miljoner eller miljarder människor i låginkomstregioner. Testresultat som visar hur effektiva de pelletseldade kaminerna är för att minska luftföroreningarna är nya, men konceptet med att introducera nya spisar är det inte.

"De kaminer vi testade tillhandahålls i princip gratis av ett företag som tjänar pengar på att sälja de nödvändiga träbränslepellets, " säger Grieshop. "Anekdotiskt, vi fann i Rwanda att kostnaden för pellets var jämförbar med kostnaden för kol som folk köper för sina matlagningsbehov. Dock, just nu, bränslepelletsen tillverkas av sågspån från virkesverksamheten. Vi vet bara inte i vilken utsträckning det är skalbart. "

Pappret, "Pelletmatade förgasningsugnar närmar sig gasspisliknande prestanda under hemmabruk i Rwanda, " publiceras i tidskriften Miljövetenskap och teknik . Första författare av tidningen är Wyatt Champion, en före detta postdoktor vid NC State som nu är på U.S. Environmental Protection Agency.