Tvarová analýza aerosólových častíc emitovaných pohybom lodí

Abstract

The aim of this thesis was to identify the morphological features of sea spray aerosol particles and solid particles originating from ship engine combustion, and to highlight their differences depending on the mechanism of formation and the type of emitted particle. The theoretical part provides an overview of the sources of aerosol and particulate matter (PM) emissions from maritime transport, including the processes of their generation, chemical composition, particle size, and characteristic properties. It also includes a review of marine fuels currently in use and a comparison between diesel and alternative fuels, with a focus on their emission profiles. In the context of the harmful effects of maritime emissions, the thesis addresses their impact on human health, local air quality in port areas, and the potential measures for regulating emission levels. The practical part of the thesis involved comparing available image data from the literature with real particles collected using scanning electron microscopy (SEM). The particles' shape and size were subsequently classified based on established morphological criteria. The results show that particles generated by incomplete combustion in ship diesel engines exhibit a greater diversity in structure, often displaying spherical or fragmented shapes,...

Cieľom práce bolo identifikovať morfologické znaky častíc morského aerosólu a pevných častíc zo spaľovania lodného motora, a poukázať na ich rozdiely v závislosti od mechanizmu vzniku a typu emitovanej častice. Teoretická časť poskytuje prehľad o zdrojoch aerosólových a PM častíc z námornej dopravy a o procesoch ich generácie, chemickom zložení, ich veľkosti a charakteristických vlastnostiach. Ďalej bol zahrnutý prehľad lodných palív používaných v súčasnosti a porovnanie dieselových a alternatívnych pohonných hmôt so zameraním na ich emisie. V kontexte škodlivosti emisií z námornej dopravy sa práca zaoberá dopadmi na zdravie človeka, lokálnu kvalitu ovzdušia v prístavných oblastiach a možnostiam ako regulovať ich množstvo. Praktická časť práce pozostávala z porovnania dostupných obrazových dát z literatúry s reálnymi nazbieranými časticami pomocou rastrovacej elektrónovej mikroskopie (SEM), ktorých tvar a veľkosť boli následne klasifikované podľa známych kritérií. Výsledky ukazujú, že častice generované nedokonalým spaľovaním dieselových motorov lodí sa vyznačujú väčšou rôznorodosťou v štruktúre, často majú sférický alebo fragmentovaný tvar a ich rozmery sa pohybujú v širokom rozmedzí od nanometrov po mikrometre. Dôležitým zistením je interakcia mikrokvapiek a častíc zo spaľovania. Očakávaný...