Instrumentontwikkeling

Voor ons onderzoek hebben we meetinstrumenten nodig. Voor een deel zijn die gewoon te koop. Maar vaak is dat niet zo. Dan ontwikkelen we het instrument zelf.  

Dat doen we al vanaf de jaren 70 van de vorige eeuw. Toen kwam het onderwerp “zure regen” aan de orde. Er waren echter geen betrouwbare detectiesystemen voor het monitoren van luchtverontreiniging. Deeltjes en gasvormige verontreinigingen moesten bovendien in veel gevallen gescheiden kunnen worden gemeten. ECN ontwikkelde daarom de “natte denuder” om gasvormige componenten in te vangen in een waterstroom (zonder de deeltjes in te vangen). Vervolgens werd fijn stof ingevangen met filters. Aanvankelijk werden de watermonsters verzameld en in het laboratorium geanalyseerd. Nu maakt ook de analyse-apparatuur deel uit van de veldinstrumenten, zodat deze voortdurend getallen produceren. Deze worden via telefoon of internet doorgestuurd naar de gebruiker.  

Sinds ongeveer 2000 hebben we de filters, waarmee deeltjes werden gevangen, voor een aantal analyses vervangen door een “Steam Jet Aeorosol Collector” (SJAC). Deze verzamelt de deeltjes (dus niet de gasvormige verontreinigingen) in een waterstroom, die direct wordt gevoerd naar de analyse-apparatuur van het veldinstrument. Daardoor is het niet meer nodig om filters op te halen en komen ook de getallen van het fijnstofgehalte direct beschikbaar.  

Vanaf de jaren 80 kreeg ammoniak steeds meer aandacht, omdat het bleek bij te dragen aan verzuring en aan de vorming van fijn stof. Daarbij bleek het belangrijk om te kunnen bepalen  wat de emissie of immissies van ammoniak op de meetlocaties was. Anders gezegd: we wilden weten hoeveel microgrammen ammoniak per vierkante meter per uur aan de atmosfeer werd afgegeven of juist daaruit werd opgenomen. Ook daarvoor hebben we zelf de benodigde apparatuur ontwikkeld. Deze meet verschillen in concentraties en windsnelheden op verschillende hoogten.  

Niet alle bestanddelen van fijn stof zijn oplosbaar in water. Het belangrijkste onoplosbare bestanddeel is roet. Roet vormt een risico voor de volksgezondheid en het zorgt voor extra absorptie van zonlicht, wat bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Voor roet hebben we een apart meetinstrument ontwikkeld, dat eveneens voortdurend getallen produceert en opstuurt.  

Tenslotte werken we aan de ontwikkeling van meetmethoden om in fijn stof de concentraties te kunnen volgen van zware metalen en van oxiderende bestanddelen. Ook die metingen willen we doen met zelf te ontwikkelen en in het veld opstelbare meetinstrumenten.