På få tusind år har mennesket erobret hele kloden. Men vi er bogstavelig talt ved at blive kvalt i vores egen succes. Jordens atmosfære er blevet så giftig, at den tager livet af syv millioner mennesker hvert år.
CO2-niveauet er højere, end det har været i millioner af år. Vores storbyer er indhyllet i smog. Og selv i klodens mest øde egne kan man spore sodpartikler, kemikalier og pesticider i det, der engang var ren luft.
Den globale opvarmning gør kun situationen værre. Når vi afbrænder kul, olie og gas, sætter vi gang i en kædereaktion, som gør luftforureningen værre, og allerede i dag døjer hver tiende verdensborger med luftforurening.
Heldigvis kan den opfindsomhed, der har bragt os i problemer, også hjælpe med at løse dem. Og ingeniører er allerede i fuld gang med at give os den rene luft tilbage – fx med asfalt, der ikke kun fører biler rundt i storbyen, men også trækker smog ud af luften.
Global opvarmning giver flere skovbrande, som er en alvorlig kilde til luftforurening. Alene i USA går op til 40.000 km2 natur op i røg hvert år, og tendensen er kraftigt stigende.
CO2 er en gammel gæld
Vores største udfordring er udledning af CO2 i atmosfæren. Planter og dyr optager CO2, og når de dør og går i forrådnelse, frigives deres ophobede CO2 igen.
Men dybt under Jordens overflade, hvor trykket er enormt, og ilten ikke finder vej, sker en anden proces. I løbet af millioner af år omdannes de organiske rester af dyr og planter til kul, olie og gas – fossilt brændsel. Når vi transporterer det op til overfladen og brænder det af, frigives den CO2, som i sin tid blev fanget.
Koncentrationen af CO2 i atmosfæren måles i “parts per million” (ppm), altså hvor mange milliontedele af luften der er CO2. Før industrialiseringen lå niveauet på ca. 280 ppm.
Da vi begyndte at afbrænde kul og olie for at få energi til fx dampmaskiner, kraftværker og bilmotorer, steg niveauet. Siden dengang har vores aktiviteter udledt 1.500.000.000.000 – 1,5 billioner – tons CO2 til atmosfæren, og det har bragt CO2-koncentrationen op på over 400 ppm overalt på Jorden, et niveau, som ændrer klodens klima.
50 pct. flere naturbrande vil hærge kloden i år 2100, og stigningen skyldes primært et varmere klima.
I sig selv er 400 ppm ikke livstruende. I et lukket soveværelse eller et tætpakket klasselokale kan koncentrationen let nå op på 2000 eller 3000 ppm, og først ved omkring 5000 ppm vil mange opleve hovedpine og svimmelhed.
En akut livstruende forgiftning kræver 30.000-40.000 ppm, men 400 ppm i hele Jordens atmosfære forårsager den såkaldte drivhuseffekt: Den forhøjede CO2-koncentration fanger solens varme og fører til global opvarmning med smeltende poler og stigende havvandsstand til følge.
Flere skovbrande soder luften til
Problemerne ender desværre ikke med det. Klimaforandringerne gør nemlig ikke blot den luft, vi indånder, varmere. De udløser også en selvforstærkende effekt, som også gør luften mere beskidt.
Med klimaforandringerne følger længere perioder uden nedbør, og sammen med de højere temperaturer øger det risikoen for naturbrande, og det er dårligt nyt for luftkvaliteten overalt på kloden.
I USA holder vejr- og klimatjenesten National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA, nøje øje med naturbrande, og særligt i det vestlige USA er de et voksende problem.
I 2021 dækkede naturbrande i USA 22.000 km2. Det svarer til mere end det halve af Danmarks areal og er fire gange så meget som det, der førhen var det årlige gennemsnit.
Kraftigt sollys fremmer dannelsen af smog, som er et stort problem i storbyer som Shanghai i Kina.
Asfalt æder luftforureningen
Stigende temperaturer i storbyer betyder, at der dannes mere ozon nær overfladen – smog. Fliser og asfalt med en såkaldt fotokatalytisk belægning af titandioxid kan få forureningen til at forsvinde igen.
1. Sollys sætter gang i giftig reaktion
Afbrænding af fossilt brændsel frigiver såkaldte kvælstofoxider – NOx. Solens uv-stråling tilfører energi, som slår et oxygen-atom af NO2-molekylet. Tilbage er kvælstofoxid (NO) og frie oxygen-atomer (O).
2. Smadrede molekyler danner ozon
De frie oxygen-atomer fra kvælstofoxiderne går i forbindelse med luftens ilt-molekyler (O2) og danner ozon (O3). Ozon lægger sig som smog, der giver åndedrætsproblemer og kan skade væv i lungerne.
3. Belægning hindrer, at ozon dannes
Ved at man beklæder overfladen af asfalt og fortovsfliser med titandioxid (TiO2), kan kædereaktionen brydes. Titandioxid omdanner kvælstofilter til harmløs nitrat (NO3) – et fast stof, som vaskes væk af regn.
NOAA’s analyser viser, at et varmere og tørrere klima er den altovervejende årsag til flere naturbrande, og hvis gennemsnitstemperaturen stiger blot en enkelt grad mere, kan det betyde, at et seks gange så stort areal i det vestlige USA vil være i risiko for at blive opslugt af flammer.
FN anslår, at vi globalt set vil se 50 pct. flere naturbrande i år 2100, og da klodens befolkning samtidig vokser, betyder det, at flere mennesker vil blive berørt af brandene.
Ikke alene kan flammerne opsluge alt i et inforno. Naturbrande udleder også enorme mængder af partikelforurening.
Partikler svæver i ugevis
Særlig bekymrende er de såkaldte fine partikler også kaldet PM2,5. PM betyder “particulate matter” – partikler – og 2,5 henviser til størrelsen: mindre end 2,5 mikrometer i diameter. Der går 400 af disse partikler på én millimeter.
De såkaldt "fine partikler" (gule PM2,5) måler mindre end 2,5 tusindedele af en millimeter – langt mindre end diameteren af et hår (sort).
Partikler i denne størrelse kan holde sig svævende i ugevis og sprede sig over tusindvis af kilometer. Når vi indånder dem, når de dybt ned i lungerne, hvor de kan forårsage luftvejsproblemer og i sidste ende føre til en for tidlig død.
En undersøgelse offentliggjort i det ansete videnskabelige tidsskrift Nature i 2021 konkluderer tilmed, at PM2,5-forurening fra naturbrande er mere sundhedsskadelig end fine partikler fra andre kilder.
Der findes ikke en samlet opgørelse over, hvor mange menneskeliv partikelforurening fra naturbrande koster, men i byer kan en stigning i sodpartikler gøre et i forvejen slemt problem værre.
Mange storbyer er svært plagede af partikelforurening fra bl.a. gamle dieselmotorer, dækslid og bremsestøv. Ved større færdselsårer er problemet særlig alvorligt, og det har fået den tyske opfinder Robert Krüger til at udvikle et filter, som kan gøre byens luft renere.
60.000 kubikmeter luft i timen kan renses for partikler af den mobile filterenhed Purevento S-60.
Purevento City Air Cleaner S-60 er på størrelse med en container og er bygget til at skulle opstilles ved fx trafikerede vejkryds, hvor luftforureningen er værst.
Purevento suger 60.000 m3 luft ind i timen og presser det gennem en række mekaniske og kemiske filtre, som fjerner bl.a. 85 pct. af de fine PM2,5-partikler.
Langs svært trafikerede veje i større byer kan partikelforureningen være sundhedsskadelig. Her kan et filter som Purevento hjælpe på luftkvaliteten.
Indtil videre har luftrenseren været testet ved firmaets hovedkvarter syd for Hamborg og i den nordtyske by Kiel, hvor Purevento hjælper både med at holde partikelforureningen under de anbefalede grænseværdier og med at reducere koncentrationen af kvælstofilter.
Kraftig sol giver mere smog
Kvælstofilter – eller NOx – bidrager væsentligt til forureningen i byer. Stofferne kommer fra bl.a. forbrænding af kul, olie og gas og er i sig selv sundhedsskadelige, men når de udsættes for sollys, danner de ozon, som er et stort problem.
3 ting, DU kan gøre
Tank bilen op om aftenen
Hvis du fylder benzin på bilen i høj sol, danner solens stråler ozon af benzindampene. I byer, hvor det er meget varmt om sommeren, anbefaler myndighederne at vente med at tanke benzinbilen op til efter solnedgang. Hvis du skifter til en elbil, bidrager du slet ikke til lokal ozonforurening.
Kassér brændeovnen
En af de største kilder til forurening med fine partikler (PM2,5) er private brændeovne og pejse. Eksperter anslår, at afbrænding af træ i private hjem hvert år koster op imod 60.000 europæere livet. Selv tørt træ i en moderne brændeovn afgiver partikler ved forbrænding.
Kør din gamle dieselbil til ophugning
Afbrænding af dieselolie i en bilmotor forårsager en stor udledning af fine partikler, som er sundhedsskadelige. Sort røg fra udstødningsrøret var førhen et hverdagssyn, men i 2011 blev der i EU indført lovkraft om partikelfilter på nye dieselbiler. Det har reduceret udledningen, men mange ældre dieselbiler uden filter kører stadig.
I 1980’erne fik ozon meget opmærksomhed, fordi forskere opdagede store huller i det beskyttende lag af ozon, som omgiver Jorden. Ozonlaget ligger 15-35 km oppe og beskytter os mod dødelig kortbølget uv-stråling fra Solen, men nær overfladen er ozon en giftig gas, som kan lægge sig over byer som smog.
Når kvælstofilter rammes af sollys, slår det molekylerne i stykker, så oxygen-atomer undslipper. De kan binde sig til ilt-molekyler, O2, i luften og danne ozon, O3.
Ozon irriterer øjne, næse og lunger og kan føre til demenssygdommen alzheimer og i sidste ende døden. Klimaforandringer betyder, at nogle egne af kloden udsættes for stærkere sollys, og dermed vil mere NOx blive omdannet til ozon.
Løsningen ligger måske lige under vores fødder. En belægning af titandioxid kan gøre veje og fortove i stand til at æde smoggen. Stoffet binder kvælstofilterne og omdanner dem til nitrat – et fast stof, som lægger sig på vejen og vaskes væk af den næste regnbyge.
WHO anslår, at syv millioner mennesker hvert år dør som følge af luftforurening, og klimaforandringer vil kun få tallet til at stige. Men måske kan luftfiltre og smog-ædende gader være med til at bremse forureningskatastrofen – alt imens vi indstiller os på at udlede mindre CO2 til den atmosfære, som vi indånder hver dag.