Handwerkliche Ziegelöfen tragen erheblich zur Umweltverschmutzung in Entwicklungsländern bei. Glücklicherweise hat ein Team von Forschern der Stanford University eine neuartiger Weg, um die Verschmutzung aus solchen Ziegelöfen zu reduzieren.
Der Ansatz des Teams könnte einen großen Einfluss auf die Eindämmung der globalen Erwärmung, die Verbesserung der Luftqualität und die Verringerung negativer Auswirkungen auf die Gesundheit in angrenzenden Gemeinden haben.
Ihre kreative, mehrstufige Lösung beinhaltet die Suche nach handwerklichen Ziegelöfen aus dem Weltraum, die Messung der negativen gesundheitlichen Auswirkungen dieser Ofen und die Anreize der Ofenbesitzer zur Modernisierung der Technologie für die Ziegelproduktion zu modernisieren.
Warum ist es wichtig, handwerkliche Ziegelöfen zu bekämpfen?
Ziegelbrennofen sind an sich nicht schlecht. Moderne Technologien haben es ermöglicht, die Schadstoffemissionen während der Produktion zu begrenzen. In modernen Brennöfen in China und entwickelten Ländern wie den USA und Großbritannien, zum Beispiel, ist der Produktionsprozess hoch automatisiert. Ziegelsteine werden von Maschinen hergestellt und gepresst und dann in stromabhängigen Tunnelöfen gefeuert.
Im Gegensatz dazu beruhen handwerkliche Ziegelöfen, die noch in Teilen Asiens und Lateinamerikas verwendet werden, auf menschliche Hände, um die Steine zu formen. Arbeiter mischen Topsoil, Dünger und andere Rohstoffe mit Wasser, drücken sie in Formen, und legen Sie sie dann in die Sonne zu trocknen, die die Produktion nur in der trockenen Jahreszeit begrenzt. Dann werden die sonnengetrockneten Ziegelsteine in Ofen gebrannt, die Kohle, Biomasse, Reifen oder andere Materialien als Brennstoff verwenden, die Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeloxide, Stickstoffdioxid, Schwarzkohlenstoff (Ruß) oder andere Verbindungen in die Luft freisetzen .
Alex Yu, ein Postdoktorand für Infektionskrankheiten in Stanford, zeichnet ein düsteres Bild dessen, was er am Stadtrand von Dhaka, der Hauptstadt von Bangladesch, gesehen hat.
"Überall gibt es Schornsteine, die schwarzen Smog ausschütten", sagte Yu in einer Erklärung.
"Du gehst einen Block und dein Körper ist von einer dünnen Rußschicht bedeckt."
Es ist nicht nur die verunreinigte Luft, die schädlich ist. Das Land ist auch betroffen, wenn Arbeiter graben Topsoils für Ziegelproduktion, die wiederum macht es schwieriger für die umliegenden Gemeinden zu wachsen Kulturen und weitere Verbindungen das Problem der Nahrungsmittelunsicherheit.
Was genau emittiert wird und wie viel aus diesen Brennöfen emittiert wird, hängt von der Art des Brennofens und des verwendeten Brennstoffs ab, nach Ellen Baum, ein älterer Wissenschaftler mit Clean Air Task Force. Es besteht kein Zweifel, dass die Emissionen schädlich für die Umwelt und das Wohlergehen der Gemeinden sind, die diese Ofen umgeben.
Dr. Stephen Luby, ein Professor für Medizin in Stanford, glaubt, dass die globale Erwärmung Auswirkungen von Ziegel-Ofen in Südasien ist gleich der aller Pkw in den USA und die Luftverschmutzung aus diesen Brennöfen tötet Zehntausende von Menschen jedes Jahr als Ergebnis der Atem- und Herz-Kreislauf-Erkrankung
A Weltbank-Studie, veröffentlicht im Juni 2011, bestätigt auch die negativen Auswirkungen von handwerklichen Ziegelöfen. Laut der Studie ist ein Cluster von 530 handwerklichen Ziegelöfen in Dhaka die primäre Quelle für Emissionen von Partikeln in der Trockenzeit - 38 Prozent, im Vergleich zu 19 Prozent für Fahrzeug-Emissionen. Es wird auch geschätzt, dass derselbe Cluster für 750 vorzeitige Todesfälle von Atemwegserkrankungen jedes Jahr verursacht, was 20 Prozent der Gesamtzahl der Todesfälle in Dhaka entspricht, die aus einer schlechten Luftqualität resultieren.
Diese Zahlen sprechen für die Auswirkungen von nur 530 Ziegelöfen in Dhaka, aber es gibt ungefähr 8,000 dieser Öfen in Bangladesch.
Das Ausmaß der Schäden für die Umwelt und für die menschliche Gesundheit ist immens, wenn man andere solcher Öfen in der Welt berücksichtigt. Zum Beispiel hat Indien, der weltweit größte handwerkliche Produzent von Ziegeln, über 100,000 von handwerklichen Ziegelöfen. Lateinamerika hat Weniger von diesen Brennöfen, aber sie sind immer noch signifikant in der Zahl - über 300 in Chile, zwischen 8,000 und 10,000 in Peru, und etwa 17,000 in Mexiko, zum Beispiel - so ist es noch notwendig, um das Problem zu mildern.
Viele Organisationen, darunter Das Klima und die saubere Luft-Koalition, um kurzlebige Klima-Schadstoffe zu reduzieren (CCAC) eingeführt haben Initiativen Modernisierung von handwerklichen Ziegelbrennöfen.
Eines der Hauptprobleme ist jedoch, dass es nicht einfach ist, die Anzahl dieser Öfen in bestimmten Gebieten genau zu ermitteln, da diese Öfen oft nicht bei den zuständigen Behörden registriert sind.
Laut ein Artikel in Environmental Health Perspektiven veröffentlicht, als eine von der Schweiz finanzierte Gruppe unter dem Namen EELA (Eficiencia Energética en Ladrilleras Artesanales) in 2010 mit dem Ziel gegründet wurde, Ziegeleien in Peru, Argentinien, Brasilien, Bolivien, Ecuador, Kolumbien, Nicaragua, Honduras und Mexiko zu modernisieren , sie konnten weder von den Regierungen noch von den örtlichen Behörden genaue Zahlen über die Öfen erhalten.
In Cusco, Peru, zum Beispiel, war die Zahl der Behörden weit weg.
"Sie erzählten uns drei bis fünf Brennöfen, aber das waren nur die formellen, registrierten Unternehmen", sagte Jon Bickel, ein Schweizer Entwicklungsexperte mit Sitz in Lima, dem Autor des Artikels. "Wir mussten von Tür zu Tür gehen, um die wahre Nummer herauszufinden, die näher bei dreihundert lag."
Lubys Vision inspiriert kollaborative, mehrstufige Lösung
Mit einer genauen Zählung wird nicht mehr ein Problem für Modernisierungsbemühungen darstellen, da die Stanford-Forscher eine einzigartige Lösung haben - mit Satellitenbildern, um die Standorte von handwerklichen Ziegelöfen abzubilden.
Luby war maßgeblich an der Luftlösung des Teams beteiligt.
"Ich hatte die Idee, Satellitenbilder zu verwenden, als ich im August über Indien in 2014 flog", sagte er.
"Das Flugzeug ist abgestiegen, so dass wir uns dem Boden näherten. Ich hatte zu diesem Zeitpunkt einige Jahre an Ziegelöfen gearbeitet und so begann ich, sie zu bemerken, indem ich aus dem Flugzeugfenster schaute und erkannte, dass ich sogar Unterschiede zwischen verschiedenen Ofenkonstruktionen unterscheiden konnte. Ich dachte, wenn ich einen Ofen in einem Flugzeug finden könnte, würden wir in der Lage sein, sie durch Fernerkundung zu identifizieren. "
Luby suchte sofort die richtigen Kollegen, um ihm zu helfen, seine Vision zu verwirklichen. Er fand einen in Howard Zebke, ein Professor für Elektrotechnik und Geophysik bei Stanford, der ein Experte für die Entwicklung von Raumfahrt-Radarsystemen und die Verwendung von Fernerkundungsdaten zur Untersuchung von Erdbeben, Vulkanen, Polareisbewegungen und anderen Phänomenen ist.
Er fand auch einen Francis Fukuyama, ein älterer Kollege am Universitäts-Freeman-Spogli-Institut für Internationale Studien, der dem Team hilft, die Governance-Probleme in Ländern oder Regionen zu verstehen, in denen sich diese Ofen befinden und eine Botschaft entwickeln, die innerhalb der betroffenen Gemeinschaft in Resonanz gerät.
Die Botschaft beinhaltet die Einführung einer öffentlichen Website, die es den Menschen ermöglicht, über Ofen in ihrem Gebiet zu lernen und die Methoden, um Ofenbesitzer zu drängen, ihre Operationen zu modernisieren. Die Menschen könnten auch die Website benutzen, um Brennöfen zu kennzeichnen, die gegen lokale Verordnungen oder andere Standards verstoßen und sich mit anderen öffentlichen und privaten Akteuren befassen.
Das Team verlässt sich auf Daten des Sentinel 1-Satelliten, der von der Europäischen Weltraumorganisation in 2015 gestartet wurde, um die Standorte der Öfen zu kartieren.
Abhilash Sunder Raj, ein Student der Elektrotechnik an der Universität, hat die Daten und GPS-Standorte von Öfen verwendet, die von Bodenteams gefunden wurden, um ein Modell zu erstellen, das Öfen von Öfen unterscheidet. Das Modell funktioniert so genau, dass es von Örtenteams verpasste Öfen gefunden hat.
"Wir sind in der Lage, diese Nadeln in einem Heuhaufen sehr, sehr genau zu finden", sagte Sunder Raj in einer Erklärung.
Die Lösung des Teams beinhaltet auch die Messung der negativen gesundheitlichen Auswirkungen von handwerklichen Ziegelöfen. Yu's Aufgabe ist es zu bestimmen, ob es andere Verschmutzungsquellen gibt, die die Gesundheit so stark beeinflussen, dass die Gesundheitsprobleme auch dann fortgesetzt würden, wenn Ziegelöfen weniger verschmutzen würden. Um dies zu tun, vergleicht er relevante Daten aus Dörfern mit und ohne Ofen, einschließlich der Rate von Asthma, Pneumonie und Kohlenmonoxid.
Die Forscher haben sich zusammen mit Greentech Knowledge Solutions, einem Unternehmen mit Sitz in Delhi, Indien mit Erfahrung in der Verbesserung der Ziegel-Ofen Effizienz, um die Ofen-Situation in Bangladesch zuerst zu lösen.
"Unsere anfänglichen Bemühungen um die Sektortransformation werden sich auf Bangladesch konzentrieren, aber weil dies ein Problem in Südasien ist, erwarte ich, dass ein erfolgreiches Modell wahrscheinlich aufgenommen und kopiert wird", sagte Luby.
Änderungen werden nicht einfach
Viele Faktoren stehen im Weg, um Backstein-Ofenbesitzer zu überzeugen, ihre Operationen zu modernisieren, aber Luby glaubt, dass das Team diese Hindernisse überwinden kann.
"Ich gehe davon aus, dass die drei größten Einschränkungen mangelndes Wissen, fehlendes Kapital und die Abneigung sein werden, von einem gut verstandenen und profitablen Modell zu wechseln", sagte Luby.
"Ich glaube, dass die Zusammenarbeit mit Greentech, unseren indischen technischen Kollegen und die Gewinnung von mehr Erfahrung in diesem Bereich uns helfen wird, das Wissen zu generieren, und wir können damit die Wissenszwänge der Ofenbesitzer überwinden. Viele Ofenbesitzer haben wenig Kapital, aber ich glaube, dass diese Einschränkung durch schlagkräftige Investoren überwunden werden kann, die bereit wären, das Kapital zu leihen, um die Umweltverschmutzung zu reduzieren und die Gesundheit zu verbessern, solange sie ihre Investitionen mit angemessenem Interesse zurückbekommen. Weil die Verbesserungen, die wir anstreben, auch die Kraftstoffeffizienz verbessern, würde dies die Kohlekosten für die Ofenbesitzer senken, und somit gibt es eine ausreichende Einnahmequelle, um Investoren zurückzuzahlen. Ich glaube, wir können die Abneigung gegen Veränderungen überwinden, indem wir die betroffenen Gemeinschaften und die staatlichen Regulierungsbehörden ermutigen. "
Die Bemühungen des Teams in dieser Hinsicht beinhalten das Herausfinden von Backstein-Ofenbesitzern die Hindernisse, denen sie bei der Modernisierung ihrer Operationen gegenüberstehen, und die Erforschung der besten Möglichkeiten, die Stakeholder in Bangladesch zu motivieren und Verhaltensänderungen zu bewirken. Fukuyama wird dieses Wissen an das politische Reformausbildungsprogramm anwenden, das er für mittelständische Regierungsbeamte in Entwicklungsländern eingerichtet hat.
Luby und sein Team haben ein immenses Projekt übernommen, das einige Zeit in Anspruch nehmen wird.
Auf die Frage, wie lange es dauern würde, antwortete Luby: "Mehr als fünf Jahre, aber ich hoffe weniger als 20."
Seine Vorhersage basiert auf seiner persönlichen Erfahrung in Südasien.
"Meine Erfahrung in Südasien ist, dass Veränderung möglich ist, aber es erfordert Ausdauer", sagte er. "Ich habe acht Jahre in Bangladesch gelebt und arbeite dort seit Jahren für 15."
Zusammenfassung
Die Bekämpfung der Umweltverschmutzung durch handwerkliche Ziegelbrennöfen ist für die Umwelt und das Wohlergehen von Millionen von Menschen in ihrer Umgebung von entscheidender Bedeutung.
"Die Zukunft der Menschheit hängt von einer gesunden Umwelt ab", sagte Luby.
"Wir können es uns nicht leisten, weiterhin Unternehmen zu belohnen, die Geld verdienen, indem sie die Umwelt zerstören und die Gesundheit zerstören. Dies sind perverse Anreize. Ich halte diese Arbeit für wichtig, sowohl wegen der Umweltschäden als auch der Gesundheitsschäden, die diese Ziegelöfen verursachen. Ganz allgemein ist es wichtig, dass wir Beispiele erfolgreicher Interventionen entwickeln, um perversen Anreizen entgegenzuwirken. "
