Na zbyt wysokie stężenie niebezpiecznego dla zdrowia pyłu PM10 w Polsce zwraca uwagę Trybunał Sprawiedliwości Unii Europejskiej, co otwiera Komisji Europejskiej drogi do nałożenia na nasz kraj miliardowych kar finansowych. Według Trybunału Polska w sposób ciągły przekracza w czterech strefach dopuszczalne dobowe stężenia pyłu PM10, zwiększone o margines tolerancji. Komisja Europejska może nałożyć na Polskę nawet 4 mld zł oraz dzienne grzywny za przekroczenia wskaźników.

Zbigniew Karkuszewski – naukowiec z zamiłowania, wykształcenia i zawodu. Doktor fizyki, specjalista od technik pomiarowych zanieczyszczeń powietrza i jego filtracji. Krakowianin na co dzień borykający się z problemem smogu w mieście, opowiedział nam od strony naukowej, jak to jest ze smogiem w Polsce i pomysłami na jego zmniejszenie.


HVACR.pl: Instytut Fotonowy. Brzmi dosyć zagadkowo a na usta ciśnie się pytanie „czym się zajmuje Instytut?”. Więc: co zajmuje Wasz czas w pracy? Badacie smog?

Zbigniew Karkuszewski: Nasza firma projektuje, buduje i sprzedaje instrumenty pomiarowe dla laboratoriów głównie uniwersyteckich, a zarobione pieniądze przeznacza na własne badania naukowe. Podejście dosyć nietypowe dzisiaj, kiedy to uczelnie i firmy pozyskują fundusze na badania od Państwa. My prowadzimy badania wyłącznie za własne pieniądze. Część z tych badań jest poświęcona problemom pomiaru zanieczyszczeń powietrza i jego filtracji z najgroźniejszych dla zdrowia składników smogu.

 

HVACR.pl: Smog w Polsce. Skąd się wziął i bierze? Definicja według naukowca, specjalisty od filtracji.

ZK: Smog to zjawisko meteorologiczne, które powoduje, że dym zalega nad danym terenem. Do jego wystąpienia potrzebne są dwa czynniki: odpowiednie warunki pogodowe i aktywne źródła dymu na tym terenie. W Polsce smog jest najgroźniejszy zimą, kiedy palimy w piecach. Samochody dostarczają nam zanieczyszczeń przez okrągły rok. Ale, co ciekawe, aby zredukować smog pochodzący od samochodów o 50% wystarczy usunąć z ruchu tylko 5% najbardziej trujących pojazdów!

 

HVACR.pl: Mówi się, że smog był, jest i będzie. Skoro smog był zawsze, czemu mówimy o nim teraz?

ZK: Nie zgadzam się z tym stwierdzeniem. Smog był i jest, ale go nie będzie. Poradzimy sobie z nim prędzej czy później.
Mówimy o nim w Polsce teraz z dwóch powodów. Po pierwsze, poziom zamożności w kraju wzrósł na tyle, że nie wystarcza nam już to, że mamy co jeść i gdzie mieszkać. Chcemy jeszcze zdrowo żyć. Po drugie, postęp technologiczny i przyrost wiedzy medycznej daje nam z jednej strony informacje o wpływie zanieczyszczonego powietrza na nasze zdrowie a z drugiej możliwość w miarę taniego monitorowania jakości powietrza w naszych domach.

 

HVACR.pl: Czy śledzi Pan alarmy smogowe i czy ubiera Pan maskę wychodząc z domu?

ZK: Alarmów nie śledzę, bo Instytut Fotonowy ma własny i stworzony przez nas system monitoringu powietrza, obecnie działający m.in. w Krakowie. Poza tym, mierniki jakości powietrza wożę ze sobą w samochodzie. Mam też dwa na moim biurku.
Nie potrzebuję alarmów, bo dobrze wiem, jakie jest powietrze w moim otoczeniu.
Masek nie używam, bo to strata czasu i pieniędzy. Najgorsze dla naszego zdrowia są najmniejsze cząstki smogu, a tych maski nie filtrują. To cząstki PM2.5 pokonują barierę powietrze-krew i są roznoszone po naszych organizmach. Wbrew intuicji, to małe cząstki mimo mniejszego stężenia masowego od cząstek większych niż 2.5 mikrona, mają większe stężenie powierzchniowe. To znaczy, że mają znacznie większą powierzchnię od dużych cząstek. Do tej powierzchni doklejają się przeróżne, na ogół szkodliwe, substancje jak do pasa transmisyjnego do naszej krwi.
Gdyby włożyć do maski filtry skuteczne na małe cząstki, czyli PM2.5, to nie dalibyśmy rady przez nie oddychać. Różnica ciśnień potrzebna do działania tych filtrów jest zbyt duża, aby można było ją wytworzyć mięśniami klatki piersiowej.
Proszę nie dać się zwieść etykietkom na maskach o ich skuteczności. Warunki w jakich te filtry były testowane bardzo odbiegają od warunków w jakich są używane. A fizyka jest tutaj bezlitosna. Obecny stan technologii jest taki, że bardzo trudno i drogo czyści się powietrze z małych cząstek. Mogą sobie na to pozwolić szpitale w salach operacyjnych albo tzw. clean rooms w firmach lub na uczelniach ale nie zwykły Kowalski.
W rzeczywistości jest gorzej, niż myślimy. Nasze domy i mieszkania też nie dają schronienia przed smogiem. Stężenie małych pyłów za oknem i w mieszkaniu są zbliżone nawet wtedy, kiedy okna są pozamykane. Podobnie jest z filtrami domowymi. Te, które używają filtracji mechanicznej czyli HEPA nie są skuteczne na małe cząstki. Skuteczna jest filtracja elektrostatyczna ale ona polega na jonizowaniu drobin pyłów w silnym niejednorodnym polu elektrycznym, gdzie powstaje wyładowanie koronowe. A wyładowanie koronowe wytwarza ozon. Z kolei ozon to uniwersalna trucizna. Znacznie gorsza od smogu.

 

HVACR.pl: Panuje swoista smogomania. To zbiorowa histeria czy zagrożenie? Czy smogomania korzysta z półprawd i manipulacji? A może jest Pan "działaczem antysmogowym"?

ZK: Działaczem nie jestem, ale zagrożenie jest realne. Ze strony smogu i działaczy.
Na przykład, co i rusz pojawiają się pomysły, żeby przedszkola doposażyć w oczyszczacze powietrza zawierające elektrofiltry. O ozonie mało kto pamięta. Innym trendem jest chęć wyeliminowania całego ruchu samochodowego z centrów miast bez oglądania się na skutki ekonomiczne czy na sensowność ekologiczną takiego rozwiązania.


HVACR.pl: Co najwięcej zanieczyszcza: piece czy auta? Paleniska domowe czy przedsiębiorstwa? Idąc dalej, co bardziej "truje" diesel czy benzyna?

ZK: A to już zależy od regionu i pory roku. Zimą dominują piece. Latem samochody. Niektóre miasta, tak jak w przeszłości Kraków a teraz na przykład Mielec, mają problem z emisją przemysłową. Rolnictwo też ma swoje emisje. Na przykład opryski mogą być zmorą mieszkańców wsi nie mniej dokuczliwą niż spalarnia śmieci.
Swoją drogą, temat samochodowy jest wdzięczną ilustracją ludzkiej głupoty. Walka z globalnym ociepleniem zmusza producentów samochodów do redukcji emisji nieszkodliwego dla zdrowia dwutlenku węgla. Osiągają to poprawiając wydajność silników spalinowych. Wydajność najprościej poprawić podnosząc temperaturę spalania paliwa. A wyższa temperatura spalania produkuje dużo więcej już trujących tlenków azotu. O ile w silnikach benzynowych można sobie jakoś z tym radzić poprzez stosowanie katalizatorów, to w dieslach jest to niemożliwe.
Ten brązowawy kolor nieba nad większymi miastami to właśnie trujący dwutlenek azotu. W słoneczny dzień dwutlenek azotu przyczynia się do powstawania super trującego ozonu.

 

HVACR.pl: Ale są przecież normy na emisję m.in. tlenków azotu…

ZK: No tak. Są. Ale nie są przestrzegane. W ostatniej aferze z niemieckimi samochodami emisja tlenków azotu była, i w Polsce ciągle jest, nawet czterdziestokrotnie większa niż zapisana w normie.

 

HVACR.pl: Jak Pan ocenia starania i pomysły władz Krakowa takie jak wieża „pochłaniająca smog”, budowa paneli z mchem, który miałby niwelować groźne pyły, drony ze stacjami badawczymi?

ZK: Niewielką mądrością jest świat rządzony. Proszę sobie wyobrazić, że projekt CityTree ze ścianami mchu został głosami oficjeli krajowych i europejskich wybrany na zwycięzcę krakowskiego Smogathonu w roku 2016. Polegał on na budowaniu ścian z mchu po 25 tys. euro za sztukę, które miały oczyszczać powietrze z pyłów. Takie ściany miały być stawiane w pobliżu przystanków komunikacji miejskiej, żeby krakowianie mieli lepsze powietrze czekając na tramwaj. Ściana mchu ma powierzchnię ok. 17 m2. Jak sie mech zeskrobie i wysuszy to będzie ważył nie więcej niż 1 kg. Ktoś mógłby zapytać, gdzie się podziewają w takim razie te tony usuniętego pyłu z powietrza? Otóż: nigdzie. Mech nie jest bardziej skuteczny w wychwytywaniu pyłów niż żwir. I to nawet według publikacji, na które powołują się autorzy CityTree. Ściana jest kompletnie bezużyteczna w czyszczeniu powietrza. Powietrze 10 cm od niej jest tak samo brudne jak 10 m dalej.
O ile ściany z mchu w Krakowie nie powstały to wieża antysmogowa to pomysł, który się przebił. Faktycznie w parku Jordana w Krakowie takie cudo stanęło i w gazetach pojawiły się artykuły o strefie czystego powietrza wytworzonego wokół wieży. Otóż wieża potrafi przecedzić w ciągu godziny 30 tys. m3 powietrza. Przy typowym krakowskim zapyleniu na poziomie 100 ug/m3, dostajemy nawet przy 100% wydajności tylko 3 g odfiltrowanego pyłu. Czyli mniej więcej tyle co ze spalonej paczki papierosów. Podczas tej samej godziny, ruch samochodowy w Krakowie wygeneruje parę ton smogu. Żeby było smutniej, to akcję zasponsorował jeden z banków, po którym spodziewalibyśmy się, że co jak co ale mnożyć powinien umieć.
Drony nad kominami to może temat na osobny wywiad.

 

HVACR.pl: 33 z 50 miast z najgorszym powietrzem w Unii Europejskiej leży w Polsce. Jakie rozwiązania widzi Pan dla miast takich jak Kraków?

ZK: Oczywiście lepiej jest zapobiegać zanieczyszczeniu powietrza niż je najpierw psuć a potem próbować czyścić.
Kraków to dobry przykład dla innych co można zrobić, a czego lepiej nie. Przede wszystkim miasto jest stosunkowo dobrze opomiarowane, bo ma aż 8 stacji monitoringu powietrza WIOŚ. Do tego od lat prowadzi programy mające poprawić jakość powietrza. Jednym z nich jest usuwanie i modernizacja kotłów i pieców na terenie miasta oraz audyt energetyczny budynków.
O ich skuteczności mówią wyniki ze stacji pomiarowych. Na przykład, w 2016 roku udało się zlikwidować jedną trzecią palenisk. Czyli z 24 tys. kominów zlikwidowano aż 8 tys. Kosztowało to ok. 70 mln zł z ok. 350 mln zł całkowitej kwoty programu. Wielki sukces.

 

HVACR.pl: Ale jeden z największych zarejestrowanych epizodów smogowych miał miejsce w końcu stycznia i na początku lutego 2017. Jak to możliwe?

ZK: Otóż tzw. niska emisja z terenu miasta jest już bardzo mała. Za to przyległe do Krakowa gminy emitują na potęgę. Dymy z miejscowości podmiejskich zatruwają nas bardzo skutecznie. Małe cząstki PM2.5 długo utrzymują się w powietrzu, przemierzają setki kilometrów i nic sobie nie robią z granic administracyjnych.
A teraz ciekawostka: czy program usuwania kominów w Krakowie został przerwany i pieniądze przerzucone na gminy? Przecież wszystkim nam chodzi o zdrowie mieszkańców Krakowa, prawda? Ależ, skąd! Program trwa dalej …
Można pocieszyć się tym, że jeszcze parę lat temu stężenie pyłów PM2.5 w mieście było o ok. 50% większe niż na przedmieściach. Ludzie zaczęli wynosić się na wieś budując tam nowe domy i osiedla. Teraz wyjeżdżając z Krakowa np. w stronę Kryspinowa, Michałowic czy Mogilan stężenie rośnie o ok. 30%. Czyli w zimie na obrzeżach miasta jest gorzej niż w środku.

HVACR.pl: Czyli smog to problem nie tylko dużych miast?

ZK: To tylko pozornie problem dużych miast, bo tam akurat są zlokalizowane stacje pomiarowe. Małe miasta na południu Polski, często usytuowane w nieckach terenu są jeszcze gorsze. Często przejeżdżam przez nie samochodem z moimi miernikami na pokładzie. Liczniki cząstek nasycają się w takich miejscowościach po zmroku i odmawiają współpracy.
Kto myśli, że ucieknie przed smogiem wynosząc się do pipidówki naraża się na srogi zawód. Przeszedłem ten eksperyment osobiście ze względu na dzieci, które cierpiały z powodu smogu, gdy mieszkaliśmy w centrum Krakowa. Wyprowadzka pod Kraków nie poprawiła sytuacji.

 

HVACR.pl: Oddychając polskim powietrzem "palimy" biernie?

ZK: Można tak powiedzieć, chociaż skład chemiczny dymu papierosowego jest inny niż smogu. Choć jedno i drugie jest złe, to od palacza można uciec a od smogu nie. No chyba, że pracuje się na uczelni i jest jakiś dostępny clean room w pobliżu...



HVACR.pl: Czy zwykły obywatel ma wpływ na smog?

ZK: Problem smogu jest systemowy i nie da się go rozwiązać na poziomie indywidualnym. Ale w tym roku są wybory samorządowe i obywatele mają przynajmniej teoretycznie szansę wpłynięcia na wybór takich ludzi, którzy wiedzą co robić. Sprzyjajmy tym, którzy, na przykład, doprowadzą gaz do wsi. Albo będą chcieli wymusić na przedsiębiorstwach przestrzeganie przepisów ograniczających emisję do powietrza.

 

HVACR.pl: Władze lokalne są bezradne?

ZK: Władze często się zasłaniają tym, że to gdzieś wyżej podejmowane są decyzje i one mają związane ręce. I robią tak na każdym szczeblu... Ale jednak władze lokalne dużo mogą. Mogłyby, na przykład, nie marnować środków, które już mają, na działania, które nie dają poprawy jakości powietrza. Jeśli mają pieniądze na dopłaty na wymianę pieców na nowocześniejsze, to powinny je najpierw przeznaczyć na zachodnie części miast, bo wiatry zachodnie przeważają w Polsce i usunięcie źródeł po zachodniej części da największy zysk dla mieszkańców. Innym pomysłem jest wydanie stosunkowo niewielkich pieniędzy na system monitoringu przepływów zanieczyszczeń powietrza, który podpowie, gdzie należy skierować działania, aby efekt poprawy jakości powietrza był największy.
Jest też duża rola władz w uświadamianiu mieszkańców o zagrożeniach wywołanych spalaniem śmieci, mebli i niskiej jakości paliw.

 

HVACR.pl: Co robić w domu/mieszkaniu by oddychać czystym powietrzem?

ZK: Należy zaprosić gości. Ludzkie płuca bardzo dobrze filtrują powietrze z PM2.5. A trochę poważniej to najlepsze, co możemy na razie zrobić, to nie pogarszać sytuacji. Dlatego nie stosujmy filtrów elektrostatycznych ani jonizatorów powietrza w zamkniętych pomieszczeniach, gdzie przybywają ludzie. One produkują ozon, a ozon to silna trucizna.

HVACR.pl: Dziękujemy za rozmowę.