Kuinka voidaan ennustaa savukaasujen leviämistä?

Uusia energiantuotantoyksiköitä suunnitellessa on kiinnitettävä yhä enemmän huomioita sen vaikutuksista lähiympäristöönsä. Osaltaan tähän velvoittaa jo lainsäädäntö, mutta myös yleisen hyväksyttävyyden kannalta on hyvä selvittää millaisia vaikutuksia tehdastoiminnalla on ympäristöönsä. Eräs selvitettävä asia on savukaasupäästöjen leviäminen tehdasalueen ympäristöön.

Savukaasupäästöistä merkittävimmät haitalliset komponentit terveydelle ja ympäristölle ovat typen oksidit (NOx), rikkioksidit (SO₂ ) ja pienhiukkaset. Näiden pitoisuuksille on määritelty päästölähteestä riippuvat rajat lainsäädännössä (esim. PIPO– tai SuPo-asetus). Päästöjen pitoisuudet ympäristössä on puolestaan määritelty ilmanlaatua koskevassa lainsäädännössä (esim. Valtioneuvoston asetus 79/2017).

Jo uutta laitosta suunnitellessa virtauslaskennan eli CFD:n avulla voidaan selvittää miten päästöt leviävät ympäristöön. Mallinnuksen avulla voidaan selvittää hyvinkin tarkasti ja nopeasti päästöjen levinneisyys tehdasalueen lähiympäristöön, jolloin toiminnalle saadaan myös ympäröivän yhteiskunnan tuki.

Merkittävin tekijä päästöjen leviämisessä on paikalliset tuuliolosuhteet, päästölähteen sijainti sekä sen ympäristössä olevat virtausesteet (rakennukset, puut) jotka vaikuttavat ilman virtauksiin ja siten myös päästöjen kulkeutumiseen. Nämä kaikki voidaan ottaa mallinnuksessa huomioon, ja näin arvioida päästöjen kulkeutumista eri tilanteissa.

Kun päästöjen koostumus ja ulkoiset olosuhteet (tuuliolosuhteet) tiedetään, voidaan virtauslaskennan avulla selvittää päästöjen levinneisyys eri olosuhteissa ja tehdasympäristöissä. Mikäli laskennassa havaitaan, että pitoisuudet ympäristössä kasvavat liian suuriksi, voidaan ryhtyä vaadittaviin toimenpiteisiin. Näitä voivat olla esimerkiksi energiatuotantoyksikön savupiipun korkeuden mitoitus tai sen paikan muuttaminen.

Tavoitteena on löytää ratkaisu, jolloin päästöt kulkeutuvat tarpeeksi korkealla jolloin maan pinnalle tuleva laskeuma alittaa lainsäädännön vaadittavat rajat. Tämä edesauttaa myös tehdastoiminnan yleisen hyväksyttävyyden kasvattamiseksi.