可以用新的炉子来缓解世界上的黑碳

全世界有20亿人在露天大火上进行烹饪,从而产生烟灰污染,缩短了数百万的生命并加剧了全球变暖。如果被广泛采用,新一代廉价,耐用的厨师炉可能会大大减轻这一问题。

拉克什曼·古鲁斯瓦米(Lakshman Guruswami)说,凭借一项协调一致的计划,世界可以为贫穷国家中的数百万人节省呼吸道疾病和早期死亡,同时对全球变暖造成了重大打击,这一切都以惊人的成本。

斯里兰卡大学出生于科罗拉多大学的国际法教授古鲁斯瓦米说:“如果我们能为世界大部分燃烧生物量提供便宜,清洁的厨师炉,”我们可以谈论一个重要的国际公众健康问题,同一中风削减了重大变暖的根源。”

长期以来,烟草,室内空气污染或其他生物质大火一直与健康问题和死亡有关。更多的recently, scientists have been surprised to learn that black carbon — not only from biomass fires but from dirty diesel engines and other sources — is a far larger contributor to global warming than previously suspected: The dark particles absorb and retain heat close to the Earth’s surface that might otherwise be reflected.

印度
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原始炉灶和开火构成严重的健康风险,尤其是在妇女和儿童中。

古鲁斯瓦米(Guruswami)指出,世界各地约有20亿人的烹饪和全部烹饪和加热,并用简单的生物质(干粪,木材,刷子或作物残留物)进行烹饪和供暖。仅在印度,该比率就高得多 - 大约四分之三。

“考虑一下,”指导大学能源与环境安全中心的古鲁斯瓦米说。“十亿人,地球上三分之一的人被陷入时间扭曲,无法获得现代能量。他们很久以前从普罗米修斯获得了能量,仅此而已。”

多年来,公共卫生科学家一直在指出,在许多发展中国家中使用的烹饪和供暖的开放式火灾和原始炉灶构成了深厚的健康风险,尤其是在妇女和儿童中。妇女通常会花几个小时在烟熏大火和炉子旁边烹饪多顿饭,婴儿和小孩靠近。

仅公共卫生的影响是深远的:据世界卫生组织估计,每年呼吸道,心脏和其他与烟灰有关的伤害丧生150万人。

至于气候方面,大气科学家最近报告说,普通的烟灰(或黑碳)在全球和区域变暖中起着令人惊讶的重要作用。现在,一些科学家估计,黑色碳的小固体颗粒在全球范围内造成约五分之一的变暖,因此,是二氧化碳气体之后的第二大促进气候变化。

除了在大气中吸收热量外,小小的黑暗颗粒(或气雾剂)还吹过极点或山上,它们在雪地和冰上沉降并吸收温暖。尽管肮脏的柴油发动机,发电厂和其他更先进的技术生产黑碳,但烹饪大火似乎是发展中国家的最大烟灰来源。

现在,一些科学家估计黑烟灰的颗粒在全球范围内造成约五分之一的变暖。

在亚洲高高的藏族高原(世界上最高的山脉的家园)中,由黑碳驱动的更令人震惊,额外的变暖似乎特别放大。在那里,在一个有时被称为“第三极”的地区,来自成千上万冰川的夏季融化水是主要河流的源头,这些河流为在印度,中国和中国和中国和下面的小型农场和小型农场中为超过十亿人提供水提供水。缅甸和越南等较小国家。实际上,高原被称为“亚洲水塔”,喂养恒河,印度河,婆罗门木普特拉,湄公河,杨氏和黄河。

自1960年代以来,高原上的冰川已经下降了约20%。科学家们预测,随着亚洲人口的上升和更多的开火,柴油发动机和森林燃烧,冰川融化将加速,最终减少下面的河流。

从2007年开始,斯克里普斯海洋学研究所的科学家帮助确定了黑碳在藏族高原上的深刻变暖。虽然以前的提示来自计算机模型,但在印度工作的Scripps科学家通过飞行三架无人飞机在整个地区进行了传感器,从而测量了烟灰水平和分散。使用这些数据,由气候学家Veerabhadran Ramanathan领导的Scripps团队得出结论,黑碳可能至少对藏族高原的冰川融化量与温室气体一样多。上个月的另一项研究估计,黑碳在喜马拉雅山中至少造成30%的冰川融化。

去年年底,美国宇航局报道说,黑碳升入大气,附着在灰尘上,并以温暖的空气模式向喜马拉雅山麓丘陵移动。威廉·劳(William Lau)表示,阳光下的热量使这种“棕色的云”变暖,加速其典型的季风季节,从而使山坡上升,从本质上泵出了山脉的热量。

NASA
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这张NASA的图像显示了印度北部的棕色阴霾,科学家说的主要是由人类活动引起的,包括生物量的燃烧。

劳在12月的新闻发布会上说:“在喜马拉雅山的地区,变暖的速度比全球变暖的速度快五倍以上。”他补充说:“基于差异,不能得出结论,温室气体不是[该地区]地区变化的唯一代理。”“有一种本地化现象正在发挥作用。”

进入厨师炉。2009年11月发表的研究柳叶刀,《英国医学杂志》估计,为期十年的全力努力,将约90%的印度家庭燃烧到2020年燃烧生物质的库克炉会减少17%的过早死亡,从本质上节省了5550万年人类的生活。

But there’s a key reason the world’s poor have long cooked with biomass over sooty fires, often nothing more than a “three-stone fire” with dried dung or brush smoldering under a pot sitting on a triangle of stones: They couldn’t afford anything better.

the University of Colorado’s Guruswami says that to be workable for billions of people who might live on as little as one dollar a day, a better cook stove has to have three main attributes: It has to reduce soot, it has to be long-lived, and it has to be cheap — ideally $10 or less. The good news is that inventors and engineers have come up with various versions of efficient cook stoves, some of them both simple to use and inexpensive.

在1980年代初,位于俄勒冈州的工程师拉里·温尼亚斯基(Larry Winiarski)开发了他所谓的火箭炉,为清洁燃烧而设计,并使用火力燃烧的火燃烧了一条长束小木棍的尖端离开,厨师只需要进一步推动捆绑包即可。火箭炉旨在利用自然对流来更有效地燃烧其生物量,实际上使用了大约一半的木材,就像原始的三通火或更简单的炉子一样。

Winiarski担任技术总监的非营利组织Aprovecho Research Center估计,此后,许多国家中有40多个炉灶项目已建造了火箭炉,并且估计现在有超过250万的火箭炉正在全球使用。

科罗拉多州柯林斯堡(Fort Collins)是一家主要的大学燃烧实验室的所在地,是厨师炉灶宣传和传播的温床。

改善库克炉持有的承诺引发了政府在印度的行动。

Envirofit是由科罗拉多州立大学的两名工程毕业生创立的非营利组织,两位教授开发了一种改良的,申请专利的火箭炉,声称它非常耐用。过去设计的一个问题是,由于高热量和苛性烟雾,金属燃烧室往往会迅速失败。但是Envirofit与Oak Ridge国家实验室科学家合作,开发了由金属合金制成的燃烧室,使其具有非常长的寿命 - 足够长的时间说,它可以在室内发布五年的保修。

该小组与科罗拉多州立大学的世界一流发动机和能源转换实验室紧密合作,以开发其他燃烧室和炉灶效率功能。Envirofit工程副总裁内森·洛伦兹(Nathan Lorenz)表示,工程重点是“控制燃烧室和传热的几何形状”。转移的热量越多,锅加热的速度就越快,燃烧的燃料就越少。

在印度已经出售了约100,000架炉灶,价格低至700卢比,约15美元。炉子很快就可以单独节省燃油,使家庭每年节省50至75美元,这本来可以花在木材或其他生物质上,即使使用了60%的生物量,并消除了约80%的烟灰。

另一个总部位于柯林斯堡的非营利组织称为树木,水和人民,重点关注中美洲,墨西哥和海地,在那里它促进了当地的火箭型炉灶的建设。该组织与当地合作伙伴合作,该组织已建造了35,000多个炉灶。

在印度,斯克里普(Scripp)的V. Ramanathan帮助开拓了一项较新的计划,该计划增加了一层科学。这项新生的努力被称为Surya项目,与联合国环境计划合作进行。它的第一个社区范围内的实验是去年3月在北方邦州的一个村庄发起的,将为每个想要它们的家庭提供库克炉,以及太阳能灯笼(以取代烟灰煤油灯)。

环境
环境
Envirofit表示,其库克炉将减少80%的烟雾和碳排放。

独特的功能:该项目旨在收集大量数据。村长房屋屋顶上的一个小型传感器将提供第一个准确的测量,即在当地环境中实际减少了多少碳。区域传感器和卫星最终将帮助科学家了解更多有关更广泛的污染效果的信息。

印度的能源和资源研究所还发起了一项“灯火灯”运动,旨在用太阳能驱动的灯笼代替产生烟灰的煤油灯和粪便或木材大火。始于2008年,迄今为止,该活动已为大约200个印度村庄的人们提供了6,000多个太阳能灯笼。

在其他地方,欧洲两家最大的工业公司Phillips和Bosch也有高效的厨师炉正在开发中。在耶鲁大学,学校燃烧研究中心主任机械工程师Allesandro Gomez已开始从事其他设计。

但是仍然存在一个难题。研究人员发现,由于各种原因,从不熟悉或挑剔的技术到前期成本的各种原因,很难说服人们从传统烹饪方法转变为更先进的炉灶。斯坦福大学的一组研究人员与耶鲁大学发展经济学家艾哈迈德·穆斯菲克·莫巴拉克(Ahmed Mushfiq Mobarak)和当地的非政府组织合作,发现孟加拉国的许多家庭根本不认为高效的厨师炉灶是很大的改进。该小组发现,即使提供完全免费的炉灶,超过30%的家庭也拒绝了这一报价。

Envirofit的Lorenz说,其中一些炉子太便宜了。这就是为什么他的非营利组织专注于至少对其更耐用的产品的最低限度收费,甚至关注产品美学。他说:“人们宁愿像顾客一样对待受害者。”

在印度,改善库克炉和减少黑碳的承诺最近引发了高级政府行动。去年12月,新的和可再生能源部长法鲁克·阿卜杜拉(Farooq Abdullah)宣布了一项新的“国家生物库库克宣传计划”。鉴于世界上最富有的国家对温暖的温室气体排放是压倒性的,因此似乎合理地表明,这些国家可以启动微贷款计划来承诺广泛采用干净的炉灶。

印度和全世界至少有一个充分的理由迅速采取行动以减少黑碳:与减少温室气体相比,削减黑色碳提供了更快,更便宜的固定剂。尽管改变气候的二氧化碳可以在大气中保留数十年,但固体烟灰通常在几天或几周内从天空中掉落。

Guruswami说:“这是一个更快的解决方案,当您考虑修复甚至一家发电厂以减少二氧化碳的巨大成本时,这真的很便宜。”“这就是经济学家喜欢称呼低洼的水果的方式。让我们找到一种方法。”