Aεροζόλ Κλιµατική Αλλαγή, Δηµόσια Υγεία & Νανοτεχνολογία

Γιώργος Μπίσκος

18 Μαρτίου 2009

Δομή της Παρουσίασης

Δημόσια ΥγείαΚλιματική ΑλλαγήΝανοτεχνολογία

Εισαγωγή

Επιστήμη του Περιβαλλοντική

ΧημείαΦυσική Βιολογία

ήμη ρ β ή

Αέρια ΡύπανσηΑερολύματα (Αεροζόλ)

Εισαγωγή

Επιστήμη του Περιβαλλοντική

ΧημείαΦυσική Βιολογία

ήμη ρ β ή

Αέρια ΡύπανσηΑερολύματα (Αεροζόλ)

Μετρήσεις Ατμοσφαιρικών Σωματιδίων

Εισαγωγή

Επιστήμη του Περιβαλλοντική

ΧημείαΦυσική Βιολογία

ήμη ρ β ή

Αέρια ΡύπανσηΑερολύματα (Αεροζόλ)

Μετρήσεις Ατμοσφαιρικών Σωματιδίων

Ατμοσφαιρικά ΑερολύματαΑτμοσφαιρικά ΑερολύματαΦυσικοχημικές Ιδιότητες Σωματιδίων

Εισαγωγή

Επιστήμη του Περιβαλλοντική

ΧημείαΦυσική Βιολογία

ήμη ρ β ή

Αέρια ΡύπανσηΑερολύματα (Αεροζόλ)

Μετρήσεις Ατμοσφαιρικών Σωματιδίων

Ατμοσφαιρικά ΑερολύματαΑτμοσφαιρικά ΑερολύματαΦυσικοχημικές Ιδιότητες Σωματιδίων

Τεχνολογία ΝανοσωματιδίωνΧρήση Σωματιδίων στην ΝανοτεχνολογίαΧρήση Σωματιδίων στην Νανοτεχνολογία

Αεροζόλ – Ορισμός

Αεροζόλ – Ορισμός

Eric Rotheim, US Patent (1936)

Αεροζόλ: Ορισμός

«Άθροισμα υγρών και/ή στερεών σωματιδίων που αιωρούνται σε ένα αέριο μέσο αρκετό χρόνο ώστε να

παρατηρηθούν ή να μετρηθούν»

V100μm = 0.3 m/s

«Άθροισμα υγρών και/ή στερεών σωματιδίων με διάμετερο από μερικά nm (νανόμετρα) μέχρι 100 μmδιάμετερο από μερικά nm (νανόμετρα) μέχρι 100 μm(μικρόμετερα) που αιωρούνται σε ένα αέριο μέσο»

Πόσο μικρό είναι το μικρό (μm);

Πόσο μεγάλο είναι το μικρό (μm);0.074 nm 0.3 nm 3 nm 30 nm

H2 SO2

H2O

NH31 Å

0.1 1 10 10010-4 10-3 10-2 10-1Size (μm)

Size (nm)

Σχηματισμός Σωματιδίων

Χαρακτηριστικά Μεγέθη Σωματιδίων

Ατμοσφαιρικά Αεροζόλ

Φυσικές Πηγές Ατμοσφαιρικών Σωματιδίων

Σκόνη από την Σαχάρα

Φωτιές στην Ελλάδα

Ανθρωπογενής Πηγές Ατμοσφ. Σωματιδίων

Εκπομπές Πλοίων

Συνεισφορά Πηγών

Πηγή Συνεισφορά (%)ΦΥΣΙKΕΣΦΥΣΙKΕΣ 87Πρωτογενή 80

Σκόνη 42

Θαλάσσα 36

Φωτιές < 2

Ηφαίστεια < 1Ηφαίστεια 1

Δευτερογενή 7

ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΗΣ 13Πρωτογενή 3

Δευτερογενή 10

Αεροζόλ και Δημόσια Υγεία

1 εισπνοή = 50 εκατομύρια νανοσωματίδιαή μ ρ μ1 ημέρα = 1 τρίσ. νανοσωματίδα

επιφάνεια = 1 cm3επιφάνεια = 1 cm3

Αεροζόλ και Δημόσια Υγεία

Ανώτερο Σύστημα(> 1 μm)

Τραχεία

( μ )

Κυψελίδες

Βρόγχοι

( < 50 nm)

Αερολύματα και Δημόσια Υγεία

Σωματίδια στο Ξενία

250000

200000

100000

150000

50000

0

12:00

12:47

1:34

2:21

3:09

3:56

4:43

5:31

6:18

7:05

7:53

8:40

9:27

10:14

11:02

11:49

12:36

1:24

2:11

2:58

3:46

4:33

5:20

6:07

6:55

7:42

8:29

9:17

10:04

10:51

Αεροζόλ και Κλιματική Αλλαγή

Αεροζόλ και Κλιματική Αλλαγή (IPCC)

Αεροζόλ και Κλιματική Αλλαγή

•Τα ατμοσφαιρικά σωματίδια σκεδάζουν και απορροφούν ηλιακή ακτινοβολίαακτινοβολία

•Επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό τις οπτικές ιδιότητες της ατμόσφαιρας

•Ο βαθμός επίδρασης εξαρτάται από:Ο βαθμός επίδρασης εξαρτάται από:

•Την συγκέντρωση και το μέγεθος των σωματιδίων

•Τη χημική τους σύσταση (δείκτης διάθλασης)

•Την περιεκτικότητά του σε νερό (υγροσκοπικότητα)

Υγροσκοπικότητα Σωματιδίων

Υγροσκοπικότητα Σωματιδίων

Υγροσκοπικότητα Σωματιδίων

Υγροσκοπικότητα Νάνοσωματιδίων

Υγροσκοπικότητα Μεικτών Σωματιδίων

Συμπεριφορά Νάνοσωματιδίων

Παράξενα Νάνοσωματίδια

Μετρήσεις Πεδίου & Εργαστηρίου

ΠΕΔΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Φινοκαλιά, Κρήτη Μυτιλήνη, Λέσβος

Μετρήσεις Πεδίου, Ny-Alesynd, Svalbard

Αεροζόλ και Νανοτεχνολογία

Σύνθεση και Τεχνολογικές Εφαρμογές των Αεροζόλ

ΣΥΝΘΕΣΗ• Υγρή ΦάσηΥγρή Φάση

– Ατομικοποίση, Ηλεκτροστατικό σπρέι• Αέρια Φάση

– Φλόγα, Εξάχνωση, Ηλ. εκκένωση

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ• Νανοσωματίδια μαύρου άνθρακα

Καοτσούκ λάστιχα αυτοκινήτων βαφές– Καοτσούκ, λάστιχα αυτοκινήτων, βαφές• Μεταλλικά σωματίδια

– Κυκλώματα καταλύτες αισθητήρες υλικάΚυκλώματα, καταλύτες, αισθητήρες, υλικά

Κατασκευή Αισθητήρων με Τεχνολογία Αεροζόλ

Pd AerosolAerosol Focusing

Glowing Wire Aerosol Generator

gLens

Pd Nanoparticle-wire Sensor

Νανοαισθητήρες Στερεάς Κατάστασης

Pd H P ti lPd-H Particles

Ανταπόκριση του Αισθητήρα H2

Ευαισθησία του Αισθητήρα

Συμπεράσματα

• Ατμοσφαιρικά ΑεροζόλΠηγές– Πηγές

– Επιτώσεις στην Υγεία– Επιπτώσεις στο Κλίμα

• Αεροζόλ και Νανοτεχνολογία– Μέθοδοι Παραγωγής Αεροζόλ– Εφαρμογές, Kατασκευή Αισθητήρωνφ ρμ γ ς, ή η ήρ

• Οργανολογία Αεροζόλ– Next Time!

Ευχαριστώ