Ny bilteknik som lovar förbättrad bränsleeffektivitet kan ha en allvarlig baksida, inklusive betydande klimat- och folkhälsoeffekter, enligt forskning från University of Georgia College of Engineering.

Bensinmotorn med direktinsprutning (GDI) är en av de mest framstående teknikerna som biltillverkarna antagit för att uppnå de mål för bränsleekonomi och koldioxidutsläpp som fastställdes 2012 av U.S. Environmental Protection Agency. Marknadsandelen för GDI-utrustade fordon ökade från 2,3 % under modellåret 2008 till 51 % under modellåret 2018. EPA räknar med att 93 % av fordonen i USA kommer att vara utrustade med GDI-motorer 2025.

Även om denna teknik är krediterad för att öka bränsleeffektiviteten och minska CO ₂ utsläpp, GDI-motorer producerar mer svarta kolaerosoler än traditionella portbränsleinsprutningsmotorer. En stark absorbator av solstrålning, svart kol uppvisar betydande klimatuppvärmningsegenskaper.

I en studie publicerad denna månad i tidskriften Miljövetenskap och teknik , ett team av forskare vid UGA förutspår att ökningen av koldioxidutsläppen från GDI-drivna fordon kommer att driva på klimatuppvärmningen i stadsområden i USA som avsevärt överstiger kylningen i samband med en minskning av CO2 ₂ . Dessutom, de tror att förändringen nästan kommer att fördubbla den förtida dödligheten i samband med fordonsutsläpp, från 855 dödsfall årligen till 1, 599. Forskarna uppskattar den årliga sociala kostnaden för dessa förtida dödsfall till 5,95 miljarder dollar.

"Även om utsläppen från bensinfordon utgör en liten del av det svarta kolet i atmosfären, fordonsutsläppen är koncentrerade till regioner med hög befolkningstäthet, vilket förstärker deras effekt, sa Rawad Saleh, en biträdande professor vid UGA:s School of Environmental, Civil, Lantbruks- och maskinteknik och studiens huvudutredare.

Ökningen av svart kol är en oavsiktlig konsekvens av övergången till GDI-utrustade fordon som vissa forskare misstänkte var baserad på experimentella data, enligt Saleh. Han säger att UGA-studien är den första som placerar dessa experimentella resultat i ett komplext modelleringsramverk för att undersöka avvägningen mellan CO ₂ minskning och en ökning av svart kol.

Medan tidigare forskning har rapporterat att övergången till GDI-motorer kommer att resultera i nettofördelar för det globala klimatet, UGA-forskarna säger att dessa fördelar är ganska små och bara kan realiseras på decennier. Under tiden, den negativa effekten av svart kol kan märkas omedelbart.

"Vår forskning visar att klimatavvägningen är mycket annorlunda på regional skala, speciellt i områden med hög fordonstäthet. I dessa regioner, klimatbelastningen som orsakas av ökningen av svart kol dominerar över klimatfördelarna med minskningen av koldioxid ₂ , ", sa Saleh. "Studien drar slutsatsen att de sociala kostnaderna förknippade med den akuta lokala klimatbelastningen och folkhälsoeffekterna som induceras av GDI-fordon till stor del överväger deras marginella globala klimatfördelar."