Ein Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Rostock und Forschern des SFB 1477 LiMatI hat eine innovative Methode entwickelt, um Schiffstreibstoffe aus mehreren Kilometern Entfernung durch die Analyse von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) in der Luft zu identifizieren.
Diese Technik ermöglicht eine neue Form der Überwachung und Zuordnung von Luftverschmutzungsquellen im maritimen Bereich.
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind nicht nur gefährliche und krebserregende Umweltgifte, sondern besitzen auch besondere optische Eigenschaften. PAK lassen sich mit Laserlicht besonders effizient anregen und ionisieren, zum Beispiel an Grenzflächen kleinster Luftschadstoffpartikel.
An der Uni Rostock neu entwickelte Methoden der Einzelpartikel-Massenspektrometrie (SPMS) nutzen diese resonanten Licht-Materie-Wechselwirkungen, um die chemische Zusammensetzung der Partikel zu analysieren. Ihre besonders hohe Empfindlichkeit und Selektivität ermöglicht die Identifizierung spezifischer PAK, die als Marker für die Verbrennung verschiedener Treibstoffe dienen können.
Die Studie zeigt, dass die PAK-Muster in den Abgasen je nach verwendetem Treibstoff variieren. Verschiedene relevante Schiffskraftstoffe wie Marinegasöl, hydriertes Pflanzenöl und Schweröl wurden untersucht. Die PAK-Muster erlauben eine klare Unterscheidung zwischen den verschiedenen Kraftstoffen. Hervorzuheben ist, dass billiges Schweröl zum Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit in den meisten küstennahen Seegebieten sowie in der Nord- und Ostsee nicht mehr erlaubt ist.
Diese Methode bietet daher eine neue Möglichkeit, die Einhaltung von Emissionsrichtlinien aus mehreren Kilometern Entfernung von landbasierten Stationen aus zu überprüfen und die Quelle von Luftschadstoffen zu identifizieren. Damit kann sie in Zukunft einen wichtigen Beitrag zum Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit leisten.
Original Publikation: Johannes Passig et al., Polycyclic aromatic hydrocarbons as fuel-dependent markers in ship engine emissions using single-particle mass spectrometry, Environ. Sci.: Atmos.,2024,4, 708, DOI: 10.1039/D4EA00035H