Khí thải từ quá trình đốt cháy cuối cùng của khu dân cư và những hạn chế theo không gian .

MỤC LỤC


Tên bài báo : Khí thải từ quá trình đốt cháy cuối cùng của khu dân cư và
những hạn chế theo không gian .
Phần II : Sự giảm khí thải trong tương lai
Tác giả : Ekbordin Winijkul, Tami C. Bond
Sở Xây dựng và Kỹ thuật Môi trường, Đại học Illinois tại Urbana-Champaign, Urbana,
IL 61.801, Hoa Kỳ
Biểu đồ tóm tắt

Tóm tắt
Nấu ăn, sưởi ấm, và các hoạt động khác trong khu vực dân cư là nguồn chính
của các khí gây ô nhiễm trong nhà và ngoài môi trường .Đặc biệt là khi nhiên liệu rắn
được sử dụng để cung cấp năng lượng . Do ảnh hưởng có hại của nó trong bầu không
khí và sức khỏe con người, chiến lược đa quốc gia để giảm lượng khí thải đã được đề
xuất. Nghiên cứu này xem xét các tác động của một số chính sách có thể, xem xét các
yếu tố thực tế giảm nhẹ khi kết thúc sử dụng, những hạn chế theo không gian có liên
quan gần với rừng hoặc điện, công nghệ hiện nay,và giả định về hành vi người dùng
,kịch bản giảm thiểu được áp dụng cho một năm 2010, phân bố không gian cơ bản về
lượng khí thải của các hạt vật chất, than đen, carbon hữu cơ, oxit nitơ, metan,
hydrocarbon khí methane, carbon monoxide, và carbon dioxide
Kịch bản khảo sát là: (1) bếp nấu sạch hiện nay, nơi mà chúng tôi giả định rằng
công nghệ hiện có ở mỗi vùng được áp dụng để đốt nhiên liệu; (2) tiêu chuẩn bếp, nơi
mà chúng tôi giả định bếp được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất; và (3)
các loại nhiên liệu sạch, nơi người dùng sử dụng nguồn nhiên liệu sạch hợp lý trong
từng vùng . Chúng tôi giả định người dân sống trong khu vực gần rừng tiếp tục sử
dụng gỗ bất chấp nhiên liệu có sẵn, do đó làm sạch nhiên liệu dẫn đến việc giảm lượng
khí thải 18,25%, tùy thuộc vào các chất gây ô nhiễm, trong khắp khu vực nghiên cứu.
Trang 2

bếp làm sạch ưu tiên dùng ở các vùng gần rừng, nơi có khoảng một nửa số nhiên liệu
đã sử dụng; giảm phát thải khoảng 25-82%, tùy thuộc vào các chất gây ô nhiễm. Nếu
bếp nấu có tiêu chuẩn hiệu suất có thể được đáp ứng, lượng khí thải các hạt vật chất
được giảm 62% cho các tiêu chuẩn không rõ ràngvà 95% cho các tiêu chuẩn chặt chẽ
nhất, và carbon monoxide được giảm 40% và 62% tiêu chuẩn giảm thải trong khu vực
và quốc gia cụ thể phụ thuộc vào hỗn hợp nhiên liệu hiện có và bộ phận dân số giữa
các vùng, được khảo ở khu vực Mỹ- Latinh, châu Phi, Đông Nam Á, Nam Á, và Đông
Nam Á
1. Giới thiệu
Nấu ăn, sưởi ấm, và các hoạt động khác trong khu vực dân cư là nguồn chính
gây ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài không khí, đặc biệt khi nhiên liệu rắn được
sử dụng để cung cấp năng lượng( Ezzati và Kammen, năm 2002; Mehta và Shahpar,
2004; Jetta và Kariher, 2009; Kim et al., ) Tại các khu vực nông thôn và các nước có
nguồn lực hạn chế, nhiên liệu rắn có thể cung cấp một lượng lớn nguồn năng lượng
trong gia đình (Pandey, 2002; Tabuti et al, 2003;. Bhatt _ Sachan, 2004; Sumati, 2006)
.WHO (2006) ước tính rằng hơn ba tỷ người phụ thuộc vào nhiên liệu rắn (than đá,
than, củi, nông nghiệp chất thải và phân) để đáp ứng nhu cầu năng lượng trong gia
đình cơ bản của họ lượng khí thải lớn từ việc đốt nhiên liệu rắn tạo ra ô nhiễm không
khí trong nhà (Ezzati et al, 2000;.. Albalak et al, 2001), biến đổi khí hậu và khói bụi
trong khu vực (Bond et al, 2004;. Edwards et al, 2004;. McCarthy et al, 2008.
Ramanathan và Carmichael, 2008; Ramanathan et al, 2008. Ramanathan và
Carmichael, 2008; Ramanathan et al., 2008). Nạn phá rừng bằng cách chặt cây lấy củi
là một vấn đề môi trường bức xúc ở nhiều vùng (Bhatt và Sachan, 2004; Dovie et al.,
2004).M ặc dù các ảnh hưởng có thể nghiêm trọng, nhưng do mức sinh hoạt phí còn
thấp nên không thể cải thiện. Như vậy, cần có được sự quan tâm từ các tổ chức cung
cấp hỗ trợ để giảm tác động tiêu cực. Ví dụ về các sáng kiến hiện tại bao gồm toàn cầu
một mục tiêu của việc sử dụng bếp sạch và hiệu quả các nhiên liệu cho thêm 100 triệu
gia đình vào năm 2020, và Ngân hàng Thế giới (2013), trong đó cung cấp khoảng 8 tỷ
$ một năm tài chính để tăng sự truy cập tới điện, nhiên liệu sạch, năng lượng tái tạo và

năng lượng hiệu quả
Hai cách tiếp cận cơ bản để đạt được cải tiến tốt hơn cho bếp và các loại nhiên
liệu sạch hơn (Goldemberg et al, 2004;.. Bazilian et al, năm 2011; Foell et al, 2011.
Trang 3


Lewis và Pattanayak, 2012; Pachauri et al., 2013). Từ những năm 1980, bếp hiệu quả
hơn đã được giới thiệu ở Trung Quốc, Ấn Độ, và các bộ phận khác của thế giới (Lu,
1993; Edwards et al., 2004; Kumar et al., 2013). Mục tiêu chính của chương trình ban
đầu là để giảm nạn phá rừng, đồng thời nâng cao sức khỏe là một trọng tâm trong
những năm sau đó (Boy et al, 2000;.. Edwards et al, năm 2004; Smith et al, 2007.
Romieu et al., 2009). Một trong những chương trình bếp thành công đã được các quốc
gia Trung Quốc cải thiện chương trình Bếp lò, (Smith et al., 1993; Kumar et al. Năm
2013).M ột phương pháp khác để giảm các ảnh hưởng tiêu cực của các hộ gia đình,
năng lượng sẽ được làm sạch, nhiên liệu hiệu quả cao hơn dễ tiếp cận hơn thông qua
trợ cấp hoặc giảm giá nhiên liệu. Các yếu tố ảnh hưởng nhiên liệu chuyển đổi không
được hiểu đầy đủ. dầu khí ,ngay cả khi hóa lỏng gas (LPG) được trợ cấp, nó thường
không thay thế củi hoàn toàn (Masera et al., 2000). Củi vẫn được sử dụng để nấu ăn . .
chuyển đổi nhiên liệu gây ra một loạt các thay đổi liên quan đến phát triển, đô thị hóa,
điện khí hóa, giáo dục và trong chừng mực nào (Heltberg 2004). quyết định lựa chọn
nhiên liệu và tiêu thụ cũng rất nhạy cảm với giá tiếp cận nhiên liệu và năng lượng _
(Barnes et al., 2005). Một số nghiên cứu ước tính tác động đến bầu khí quyển hay sức
khỏe của dân cư tiêu thụ nhiên liệu, và một số đánh giá lợi ích của thay đổi nhiên liệu
hoặc bếp acharya và Salam (2002) ước tính nếu chuyển sang nhiên liệu sinh học, khí
sinh học, và bếp khí hóa có thể giảm 38,61% khí nhà kính so với bếp truyền thống
được sử dụng trong countries. Grieshop et al. (2011) nhận thấy rằng việc thay thế bếp
truyền thống với dầu hỏa, LPG bếp bằng bếp đun cải tiến có thể cung cấp lợi ích cho
sức khỏe trong nhà và khí hậu toàn cầu. UNEP (2011), dựa trên GAINS các kho dự trữ
khí thải . Ước tính rằng việc giảm carbon đen thông qua cải thiện bếp sinh khối hoặc
chuyển sang đốt nhiên liệu sạch sẽ làm cho không khí trong lành hơn ,sức khỏe con

người tốt hơn , so với việc cải thiện giao thông, cấm đốt các chất thải nông nghiệp,
hoặc cung cấp lò gạch hiện đại và than cốc ovens. IEA (2010) ước tính giảm tiêu thụ
năng lượng trong một viễn cảnh gọi là "Universal hiện đại Năng lượng truy cập", trong
đó tiếp cận phổ cập tới các loại nhiên liệu sạch hơn xảy ra vào năm 2030. Đánh giá
Năng lượng Toàn cầu (Riahi et al., 2011) cũng cho rằng năng lượng cuối cùng tiêu thụ
sẽ giảm đáng kể với một sự thay đổi từ sinh khối để LPG, trong khi khí thải nhà kính
hoặc là vẫn không đổi hoặc tăng IEA (2010) và đánh giá năng lượng toàn cầu (Riahi et
al., 2011) Theo ước tính, đầu tư từ $ 17 đến $ 38 tỷ mỗi năm sẽ được yêu cầu, ngoài
Trang 4


kịch bản tham khảo IEA, để cung cấp 100% tiếp cận phổ cập làm sạch các cơ sở nấu
nướng bao gồm cả điện, bếp gas, hệ thống khí sinh học hoặc cookstoves sinh khối tiên
tiến trong năm 2030 (Foell et al., 2011). Để đạt được cùng một mục tiêu, Pachauri et
al. (2013) ước tính một yêu cầu $ 65,86 tỷ mỗi năm cho đến năm 2030 và chính sách
chuyên dụng .
Tất cả các nghiên cứu thảo luận lượng khí thải suy ra bằng cách kết hợp hệ số
đo phát thải và hiệu quả với mức tiêu thụ nhiên liệu Mặc dù lợi ích của bếp sạch hơn,
các chính sách giảm khí thải, và chuyển đổi nhiên liệu đã được công bố rộng rãi,nhưng
những cân nhắc khác mang tính khả thi này đã bị lãng quên. Ước tính khí thải và khả
năng giảm thiểu thường dựa trên tổng hợp dữ liệu quốc gia . Bài viết này là lần thứ hai
trong một loạt khám phá những thay đổi tiềm năng phát thải khí với những hạn chế về
tính hợp lý bởi sự phân bố không gian của người sử dụng và các nguồn tài nguyên. Nó
xem xét tính phù hợp của bếp sạch hơn cho sự đa dạng của dân cư sử dụng cuối cùng,
và khả năng áp dụng sạch tốt hơn dựa trên sự gần gũi của người sử dụng với các loại
nhiên liệu miễn phí. Bài viết này dựa trên các phương pháp phân bố theo không gian
sử dụng nhiên liệu hiện tại và lượng khí thải trong vùng được triển khai trong một bài
báo (Winky et al., 2015). Đây, chúng ta xem xét các tác động của chương trình này giả
thuyết nếu có thể giảm khí thải hiện tại, xem xét sử dụng cuối cùng, công nghệ hiện
nay, và giả định hợp lý về hành vi của người sử dụng. Chúng tôi ước tính lượng khí

thải có cả tác động đến trong nước và toàn cầu: hạt vật chất (PM), carbon đen (BC),
và carbon hữu cơ (OC), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), oxit nitơ
(NOx), mêtan (CH4), và hydrocarbon phi-mê-tan (NMHC).
2. Phương pháp
2.1. Tổng quan về phân bổ nhiên liệu và phương pháp tính toán khí thải
Các phương pháp mô tả chi tiết phân bố không gian của nhiên liệu tiêu thụ
trong khu vực dân cư được thảo luận trong người bạn đồng hành giấy (Winky et al.,
2015). Tóm lại, phương pháp phân phối của chúng tôi tính toán hybridizes topedown
sử dụng dữ liệu tiêu thụ nhiên liệu của dân cư từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA,
2012a, b) và Fernandes et al. (2007), và tính toán bottomeup năng lượng yêu cầu đối
với chính sử dụng cuối cùng trong gia đình. Trong mỗi quốc gia, chúng tôi phân năm
loại vùng.

Trang 5


Chúng tôi tính toán mức tiêu thụ năng lượng sử dụng cuối cùng để nấu nướng,
sưởi ấm mức, và chiếu, cũng như một loại hỗn hợp gọi là "Khác". Sau đó chúng tôi
ước tính các loại và số lượng sạch sử dụng cho từng sử dụng cuối cùng. Tiếp theo,
chúng tôi phân các loại nhiên liệu sạch giữa các vùng và enduses. Trong ERFA và
NRFA, củi là miễn phí và chúng tôi cho rằng nó ưu tiên sử dụng ở đó. Các loại nhiên
liệu hiệu quả cao nhất đi đến thành thị trong khu vực. Trong ERNF, không dễ dàng cận
với rừng và có sẵn điện. Chúng tôi giả định rằng các loại nhiên liệu hiệu quả nhất tiếp
theo được sử dụng, bao gồm cả củi, nhưng tất cả các nhiên liệu này được mua. ước
tính mức tiêu thụ nhiên liệu ở mỗi nước khác nhau, các loại năng lượng tiêu biểu
trong mỗi vùng này bao gồm LPG, khí thiên nhiên, và củi. Cuối cùng, các các loại
nhiên liệu hiệu quả nhất đã được phân phối cho NRMF bao gồm than đá, củi, chất thải
nông nghiệp và phân. Một giả định quan trọng là năng lượng hữu ích (năng lượng
nung nóng nồi hoặc hộ gia đình) là phù hợp trong cả nước đối với từng sử dụng cuối.
Cuối cùng, chúng tôi tính toán lượng khí thải bằng hệ số phát thải nhiên liệu

dựa trên (Phương trình (1)). Nguyên tắc phương pháp tiếp cận của chúng tôi là phát
thải ở bất kỳ vị trí là tổng lượng khí thải từ một số lần sử dụng cuối cùng (J), mỗi lần
trong số đó được cung cấp với một số (k) của các loại nhiên liệu khác nhau . Do đó,

Em là khí thải (g)
P là dân số
,f,j,k là phần nhỏ trong số người mà nhiên liệu được sử dụng để sử dụng cuối cùng
UEj là các bình quân năng lượng đầu người hữu ích trong MJ cần thiết cho sử
dụng cuối cùng, H là hiệu suất nhiệt của thiết bị được sử dụng, và LHV là nhiệt thấp
giá trị của fuelkin MJ (nhiên liệu kg) EFj, hệ số phát thải kare đo bằng gam của chất
gây ô nhiễm trên mỗi kg nhiên liệu bị đốt cháy.
Nhiều nghiên cứu đã báo cáo các yếu tố khí thải từ khu dân cư là nhiên liệu và
bếp. Lựa chọn các yếu tố khí thải lò đốt truyền thống.
Nghiên cứu này được tóm tắt bởi Winijkul et al. (2015, Hỗ trợ thông tin). hệ số
phát thải được lựa chọn cho các bếp lò cải tiến được cung cấp trong inTable S1 (Hỗ trợ
thông tin của bài viết này), trong khi một.
Trang 6


Tóm tắt lịch sử của các yếu tố khí thải đo cho các bếp lò cải tiến là tóm tắt ở đây.
Thefirst cơ sở dữ liệu lớn các yếu tố phát thải được phát triển byZhang et al.
(2000) i Trung Quốc andSmith et al. (2000a,b) Ấn Độ. Bhattacharya và Salam (2002)
nâng cao nhiên liệu sinh học, khí sinh học, và khí hóa bếp cũng như bếp lò truyền
thống. Khí thải từ nhiên liệu cụ thể cho Trung Quốc, bao gồm cả than và chất thải
nông nghiệp, đã được cung cấp bởi Cao et al. (2008); Zhi et al. (2008); Shen et al.
(2010); và Shen et al. (2013).
Nhiều nghiên cứu gần đây nhất đã đo được một số lượng lớn các lò đốt, với mục
đích lựa chọn các biện pháp can thiệp tốt nhất (McCarthy et al, 2010;. JETTER et al.,
2012). Với vài ngoại lệ, kiểm tra đã được tiến hành trong phòng thí nghiệm có kiểm
soát. Do kiểm soát cẩn thận hơn hoạt động sử dụng và chất lượng nhiên liệu, hệ số

phát thải đo được trong phòng thí nghiệm thường thấp hơn so với những người nghiên
cứu thực địa (Johnson et al, 2008. Roden et al., 2009), và hiện nay không đủ bằng
chứng để kết luận rằng giảm tỷ lệ quan sát trong phòng thí nghiệm là đại diện thực
hành thực tế. Khi nào , hệ số phát thải được rút ra từ các phép đo trong trường.
2.2. Kịch bản giảm khí thải
Chúng tôi xem xét hai loại tổng quát biện pháp can thiệp: bếp sạch hơn và các loại
nhiên liệu sạch hơn. nỗ lực giảm nhẹ nghiêm túc sẽ dựa trên sự kết hợp của hai điều
đó, do bộ phận này . chúng tôi điều tra hai thái cực này để chứng minh ở đâu và làm
thế nào lợi ích này là khả năng xảy ra giảm nhẹ. kịch bản phát thải được tóm tắt trong
Bảng 1 và thảo luận trong các phần sau. Trong mỗi kịch bản, chúng tôi giả định rằng
sự phân bố không gian của năng lượng yêu cầu cho từng sử dụng cuối cùng vẫn giữ
nguyên, nhưng hiệu quả bếp, hệ số phát thải, hoặc nhiên liệu có thể thay đổi. Trong
kịch bản bếp được cải thiện, chúng tôi giả định rằng các loại nhiên liệu tiêu hao trong
mỗi loại vùng vẫn giữ nguyên, và đánh giá cắt giảm khí thải từ thay thế bếp lò đốt
cùng nhiên liệu có hiệu quả hơn, và đôi khi, lượng khí thải thấp hơn. những bếp được
cập nhật đã được gọi một cách rộng rãi "bếp đun cải tiến." Trong kịch bản sạch nhiên
liệu, chúng tôi đánh giá cắt giảm khí thải bằng cách cung cấp nhiên liệu sạch hơn cho
một số vùng

Trang 7


Bảng 2
Kịch bản công nghệ cải thiện lò :bếp sạch hiện tại . Công nghệ tương tự được sử dụng
trong cácvùng có điện và không điện. Giá trị được đưa ra trong Bảng S1, được dựa trên
các phép đo trong phòng thí nghiệm. giá trị Tier (Tx / Tý) tham khảo các tiêu chuẩn mà
các bếp sẽ đáp ứng cho hiệu quả (Tx¼Tier x) và PM khí thải (Ty¼Tier y), như đã thảo
luận trong mục 2.2.2.
Nhiên liệu

Công nghệ bếp cải tiến

Sử dụng cuối cùng Thành phần vật liệu gốm cho thành trong buồng đốt và quạt
:bếp và 1 số khác
để cung cấp không khí chính và phụ một (Tier 3/3), với ống
Củi ở những vùng có
khói
điện
Cách ly buồng đốt để tăng hiệu suất cháy; bếp với ống khói
Củi ở vùng không có
(Trong lĩnh vực hệ số phát thải, Tier 2/0)
điện
đầu hồng ngoại (thiết bị hình tròn để chuyển đổi nhiệt bức xạ),
Khí tự nhiên
LPG
không có ống khói
Than
đầu hồng ngoại (xem ở trên), không có ống khói
Than củi
Chất thải nông nghiệp
ống khói mạ kẽm và buồng gốm với vòng gang (Hệ số phát
Dung
Củi ở những vùng có thải phòng thí nghiệm với thời gian đánh lửa bao gồm, Tier
2/0
điện khác
Củi sử dụng cuối
buồng đốt Cách ly,tựa trên nồi nghiêng và lỗ phân bổ đều trên
cùng làm nóng không
ghi lò (Tier 2/2)
gian

buồng đốt Cách ly, đang gánh nồi nghiêng và lỗ phân bổ đều
Tất cả những thứ
trên ghi lò (Tier 2/2)
khác bao gồm than
Tất cả nhiên liệu ở Bếp lò làm bằng kim loại với lỗ phân bổ đều trên vỉ lò không
khói (Tier 2/0)
vùng có điện
Ở vùng không có điện
Không có sự thay đổi trong công nghệ
EPA Mỹ chứng nhận chất xúc tác lò sưởi ,lò đốt là củi (Tier
4/4)
Không thây đổi công nghệ
Điện
Kerosene đèn bão

Bảng 1
Các kịch bản giảm khí thải trong nghiên cứu này
Trang 8


Kịch bản

Gỉa thuyết chính

Bếp sạch hiện tại
Bếp sạch cho mỗi vùng ,nhiên liệu sử dụng cuối cùng
Tiêu chuẩn bếp
Bếp là có thể đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất cho nấu
Nhiên liệu sạch :chuyển
ăn ,đun nước ,sưởi ấm và sử dụng cuối cùng

đổi nhiên liệu
Chuyển sang điện trong khu vực có điện LPG trong khu
vực không có điện ,trừ khi nhiên liệu miễn phí có sẵn

Một nhiên liệu miễn phí như cũi ở khu vực gần rừng, chất thải nông nghiệp và dung ở
nông thôn

2.2.1. Bếp được cải thiện: bếp sạch hiện tại
Trong kịch bản bếp sạch, chúng ta thay đổi các bếp trong kịch bản cơ sở để các
bếp lò hiện có sạch được tương thích với từng loại vùng (, tóm tắt inTable 2).yếu tố và
hiệu quả cho các bếp chọn được tóm tắt trong Thông tin hỗ trợ (Bảng S1). bếp sạch sẽ
có thể được sử dụng như biện pháp can thiệp khi người ta không thể hoặc sẽ không
chuyển sang nhiên liệu sạch hơn do hạn chế về tài chính, tuân thủ để thực hành nấu ăn
truyền thống , hoặc sẵn sàng kiên trì của một nhiên liệu cạnh tranh (Wijayatunga và
Attalage, 2003;. Barnes et al, 2005; Schlag và Zuzarte, 2008) Các bếp hiệu quả cao
nhất cho củi là cải thiện lò mà hiện nay có thể được sử dụng khi điện là có sẵn. Đây là
loại bếp sử dụng quạt nhỏ để hòa không khí dưới hoặc trên các buồng đốt. Những
biến động gia tăng gây pha trộn và cải thiện quá trình đốt cháy, giảm khí thải (Witt,
2005; Philips, 2006;. McCarthy et al, 2010;. Raman et al, 2013 Đối với các loại vùng
đất không có điện, dòng điện sạch cookstove là một với một ống khói. Ống khói loại
bỏ khí thải từ nhà, mặc dù không phải vì môi trường xung quanh; họ cũng cải thiện
quá trình đốt cháy bằng cách xây dựng bản thiết kế thông qua quá trình đốt cháy
buồng. Cookstoves cải thiện bằng cách đốt buồng, nhưng không thêm một ống khói
hoặc quạt , (Roden et al., 2009; Kar et al., 2012) Các yếu tố thoát ra khí của bếp than
cải thiện cho thấy không có sự khác biệt đáng kể so với những người dùng bếp lò
truyền thống, do các yếu tố phát thải tương tự được sử dụng cho ánh sáng, chúng tôi
Trang 9


giả định chuyển sang đèn bão, trong đó lượng khí thải có thấp hơn so với đèn bấc dầu

hỏa (Lâm et al., 2012). một số bếp gọi là "cải thiện" có thể làm tăng hiệu quả đốt cháy
nhưng năng suất phát thải khí cao hơn cho mỗi nhiên liệu bị đốt cháy (Smith et al,
2000b;. JETTER và Kariher, 2009). Mặc dù vậy, tổng số khí thải có thể giảm nếu tiết
kiệm nhiên liệu bù đắp cho việci khí thải tăng lên. Các công nghệ mới không được
xem xét bao gồm quang điện và bếp nhiệt điện có thể tạo ra điện từ ánh nắng mặt trời
hoặc nhiệt do cháy, tương ứng, quạt điều hành mà không lưới điện (Champier et al,
2010;. Champier et al, 2011;. Kumar et al, 2013. O'Shaughnessy et al., 2013). Những
bếp quạt hỗ trợ có thể được sử dụng trong cả hai loại vùng có điện và không điện.
Một công nghệ mới là bếp bán gasifying, trong đó giải phóng vật chất dễ bay hơi từ
củi có trong không gian tách khỏi quá trình đốt (McCarthy et al, 2010;. Varun Kumar
et al, 2012;. Kumar et al., 2013). Mặc dù các bếp đầy hứa hẹn có thể có lượng khí thải
thấp và hiệu quả cao,nhưng tính sử dụng bền vững chưa được chứng minh trong các
chương trình lớn.
2.2.2. Bếp cải thiện: tiêu chuẩn bếp
Để thúc đẩy hiệu suất bếp tốt và hướng dẫn quốc tế chương trình thay thế, đã có
những nỗ lực để thiết lập các tiêu chuẩn cho hiệu quả và khí thải (ISO 2012), tóm tắt
trong Hỗ trợ Thông tin (Bảng S2). Một hệ thống đánh giá hiện tại được gọi là Hiệp hội
thảo quốc tế (IWA), được sản xuất thông qua một Quá trình do Tổ chức Tiêu chuẩn
Quốc tế (ISO), sau đây gọi là ISO-IWA. Nó cung cấp xếp hạng trong bốn tầng lớp.
Tương tự như tiêu chuẩn ô tô, các cấp cao hơn, thấp hơn khí thải andthe . Các tầng lớp
đã được thiết lập bằng cách xem xét hiệu suất so với một ba-stonefire, và bằng cách
ước tính nồng độ tương đối với Tổ chức Y tế Thế giới E. Winkel, T.C. Bond / khí
quyển Môi trường 124 (2016) 1e11 3 hướng dẫn (Tổ chức Y tế Thế giới, 2010) Nhiều
lò sấy cải tiến sử dụng rộng rãi nhưng không đạt được các mục tiêu đặt ra bởi các tiêu
chuẩn.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tìm hiểu những tác động của việc đạt được mỗi
Tier cho bếp nấu ăn. Các tiêu chuẩn này ảnh hưởng đến hiệu quả và lượng khí thải chỉ
lò đốt nhiên liệu rắn, bởi vì nhiên liệu khác là sạch hơn và hiệu quả hơn so với tiêu
chuẩn Tier 4.
Chúng tôi áp dụng các tiêu chuẩn ISO-IWA cho bếp nấu ăn và hiệu quả sử

dụng cuối cùng cho lượng khí thải CO và CO2, và PM. Các tiêu chuẩn này là độc lập
Trang 10


với nhiên liệu, và các chất ô nhiễm khác không được chỉ định bởi các tiêu chuẩn. Các
tiêu chuẩn ISO-IWA không giải quyết các lò sưởi ấm, vì vậy chúng tôi áp dụng các
tiêu chuẩn hiện có ở Trung Quốc chi phối sưởi ấm sử dụng sinh khối và than đá. các
tiêu chuẩn này điều chỉnh hiệu quả bếp , PM, NOx, và lượng khí thải CO. Đến tiêu
chuẩn Tier xấp xỉ 1 và cấp 2, chúng tôi áp dụng quốc gia Trung Quốc (Cộng hòa Nhân
dân Trung Hoa (2012)) tiêu chuẩn, và để phù hợp với Tier 3 và Tier 4, chúng tôi áp
dụng các tiêu chuẩn chặt chẽ hơn được áp dụng bởi các Thành phố Bắc Kinh (2008)
Các giá trị tiêu chuẩn khí thải và hiệu quả cho cả bếp nấu ăn (ISO-IWA) và lò sưởi
(Trung Quốc tiêu chuẩn) được liệt kê trong thông tin hỗ trợ (Bảng S2 và S3, tương
ứng). Việc xử lý ở đây giả định rằng bếp sử dụng cho sưởi ấm riêng biệt từ những
người cung cấp nấu ăn. Trong thực tế, cả hai nhu cầu có thể được cung cấp với các bếp
giống nhau.
2.2.3 Nhiên liệu sạch :chuyển đổi nhiên liệu
Kịch bản Nhiên liệu Switching cho thấy giả thiết rằng nhiên liệu sạch hợp lí
được tạo sẵn cho người dùng, và tính hợp lý của việc áp dụng khác nhau đối với từng
loại vùng . Kịch bản này giả định hoặc là người dùng đã có thể đủ khả năng mua loại
nhiên liệu sạch hay một chính sách về hỗ trợ tài chính để họ tiếp cận, phân phối và
cung cấp được phát triển để đảm bảo tính sẵn sàng. Bởi vì nhấn mạnh vào việc cung
cấp nhiên liệu sạch hơn là cải thiện bếp chất lượng, bếp lò truyền thống vẫn được sử
dụng cho các loại nhiên liệu mới, có hiệu quả và khí thải các yếu tố như đã thảo luận
trong bài báo khác (Winky et al., 2015, Bảng S1)
Một giả định chính là củi ở khu vực tiếp cận rừng, phân và chất thải nông
nghiệp được miễn phí, không tính đến giá trị thời gian của người sử dụng trong việc
thu thập chúng, do đó người dùng không chuyển ngay sử dụng nhiên liệu sạch có giá
giảm. cho nấu ăn, sưởi ấm, và sử dụng cuối cùng chúng ta giả định rằng người dùng
dầu hỏa, than, củi chuyển sang điện nếu nó thể tiếp cận (đất điện loại), hoặc LPG nếu

nó không phải là điện. Dầu hỏa được sử dụng cho chiếu sáng trong khu vực có điện và
không điện, tương ứng, như báo cáo của Zhou et al. (2009), Miah et al. (2010), và
Gwavu et al. (Năm 2012). giả định cụ thể được tóm tắt inTable S4.

Trang 11


3. Kết quả và thảo luận
Trong phần này, chúng ta so sánh khí thải thây đổi hoặc giảm theo từng vùng
được thảo luận trong mục 3.1. Phần 3.2 thảo luận về khí thải được nhóm lại thành năm
khu vực trên thế giới: châu Phi, Mỹ La tinh, Đông Á, Nam Á và Đông Nam Châu Á.
giảm khí thải quốc gia sẽ được thảo luận _ Phần 3.3. Thông tin cần thiết cho việc cải
thiện ước tính khí thải được thảo luận trong Phần 3.4.
Khí thải CO2 chỉ bị ảnh hưởng bởi hiệu suất. Sự giống nhau giữa các mức giảm
CO2 và chất gây ô nhiễm khác chỉ ra rằng sự cải thiện chính là do sử dụng nhiên liệu ít
hơn; nếu mức giảm là rất khác nhau, cải thiện quá trình đốt cũng có đóng một vai trò.
Khi cải thiện quá trình đốt làm giảm sản phẩm không đầy đủ quá trình đốt, nhiều ô
nhiễm giảm tương tự PM. xử lí NOx khác nhau;chất thải của mỗi đơn vị nhiên liệu bị
đốt cháy có thể tăng hiệu quả bếp cho quá trình đốt nóng hơn. Do đó, chúng tôi thảo
luận chủ yếu là giảm CO2, PM, NOx ở đây với các chất ô nhiễm tóm tắt trong Thông
tin bổ sung (Figs. S1eS15). Tuy nhiên, khu vực dân cư sản xuất chỉ 4% khí thải NOx
toàn cầu (IIASA, 2012; EDGAR, 2012), do đó giảm của ô nhiễm được thảo luận ít
sâu.
3.1. Giảm khí thải tổng thể
Hình 1 tóm tắt cắt giảm khí thải chung cho nhiên liệu chuyển đổi và kịch bản
bếp sạch hiện nay cho khu vực nghiên cứu, cũng như kịch bản tiêu chuẩn bếp. Mỗi
hình cho thấy khí thải của PM trong năm loại vùng có một cách tích lũy; đó là, mức
độ khí thải hiện đối với từng loại vùng tương đương với khí thải trong vùng cộng với
tất cả các loại vùng có bên trái. Tổng lượng phát thải theo từng kịch bản là những giá
trị khí thải ở bên phải xa nhất. Sự thay đổi trong khí thải trong một loại vùng cụ thể

được xác định bằng so sánh kích thước giữa kịch bản của bậc và đường cơ sở của nó.
Một so sánh những cắt giảm trong các chất ô nhiễm trên khắp vùng có loại cũng xuất
hiện trong eachfigure.
Các bảng phía trên trong hình. 1 so sánh khí thải toàn cầu của PM trong ba
kịch bản: ban đầu, bếp sạch hiện nay ("Bếp lò"), và nhiên liệu chuyển đổi ("Nhiên
liệu"). đường cơ sở và giảm PM trong khu vực đô thị (URB) thấp trong mức độ tuyệt
đối vì nhiên liệu hiệu quả được sử dụng ở đó. Giảm tương đối trong nhiên liệu và kịch
bản bếp lò lớn, 99% và 91%, tương ứng, vì các loại nhiên liệu sạch và bếp có thể được
giới thiệu .
Trang 12


Nhiên liệu sạch hơn gây giảm PM 24% tổng thể. Phần lớn thay đổi có thể được
quy cho một sự thay đổi đối với hiệu quả cao hơn, chứ không phải một sự cải tiến
trong quá trình đốt. Khí thải CO2 thay đổi hầu như cùng một lượng (26% tổng thể) và
các sản phẩm cháy không hoàn toàn có những thay đổi tương tự, với 32% tổng thể
giảm CO và giảm 20% trong NMHC. Những biện pháp này có ảnh hưởng lớn nhất
trong lĩnh vực mà chuyển đổi nhiên liệu được giả định, bên ngoài của các loại vùng
tiếp cận rừng. Hơn 75% số 3669 giảm Gg trong PM xảy ra trong ERNF và NRSF, và
cho tất cả khác chất ô nhiễm trừ NOx, 69e82% của việc giảm xảy ra trong hai loại
vùng
Bếp sạch hơn, ngược lại, ưu tiên ảnh hưởng đến các loại vùng tiếp cận rừng,
nơi có khoảng một nửa số nhiên liệu được sử dụng và chuyển đổi nhiên liệu được giả
định là không hiệu quả. Các kịch bản bếp sạch hiện nay giảm 72% tổng thể PM. các
chất ô nhiễm khác trừ NOxare giảm 39e76%. nâng cao hiệu quả chủ yếu chịu trách
nhiệm về những thay đổi này, như Khí thải CO2 giảm 39%. Sản phẩm làm giảm quá
trình đốt không đầy đủ hơn CO2 vì quá trình đốt tốt hơn với các yếu tố phát thải thấp
hơn.
Không giống như các sản phẩm của quá trình đốt không hoàn toàn, Khí thải
NOx có thể tăng lên khi quá trình đốt cải thiện bởi vì nó được sản xuất, trong một bộ

phận, bằng cách đốt nóng hơn. Tuy nhiên, trong nhiên liệu sạch và kịch bản bếp sạch
hiện nay, Khí thải NOx giảm 16% và 28%, tương ứng, phần lớn là do sự sụt giảm tiêu
thụ nhiên liệu mà không có một sự gia tăng lớn trong hệ số phát thải NOx. NOx. Các
bảng dưới OFF 1. tóm tắt những thay đổi phát thải theo các kịch bản bếp chuẩn. Chỉ
PM, CO và CO2 được thảo luận ở đây vì không có tiêu chuẩn cho những chất gây ô
nhiễm . . So sánh với Tier II, Tier III và cấp IV Bếp có những tiến bộ và hiệu quả ;
giảm CO2 là 29%, 43% và 51%, tương ứng. Các Bậc cao làm cho PM Giảm mạnh
81%, 91% và 94% đối với các Bậc II, III và IV. Tuy nhiên, đối với so sánh giảm CO
ngoài Tier II thấp hơn so với giảm tỷ lệ CO2. Khí thải CO cho bếp nấu ăn được quy
định như khí thải trên một lít nước đun sôi hiệu quả giảm hơn đủ để đáp ứng các tiêu
chuẩn khí thải CO
Đối với kịch bản tiêu chuẩn bếp, 62% lượng giảm phát thải PM xảy ra ở các
vùng NRFA và NRFA, nơi mà hầu hết những nhiên liệu rắn là đã sử dụng. Trong
ERFA, cải tiến Bếp với người thích sử dụng giảm lượng khí thải, tương đối nhiều hơn
Trang 13


những lựa chọn thay thế bếp trong các loại vùng không điện lực. Ngược lại, khi các
tiêu chuẩn cookstove được giả định đạt được bất kể công nghệ hiện nay, một sự gia
tăng hiệu quả và khí thải giảm đáng kể xảy ra trong tất cả các Bậc. Greater giảm khí
thải trong kịch bản tiêu chuẩn cookstove được tìm thấy trong hai vùng không có điện
nơi (NRFA và NRMF) nhiên liệu rắn nơi được phổ biến nhất.
Trong tất cả các vùng nghiên cứu này, các tiêu chuẩn nấu ăn giảm phát thải cao
nhất bởi vì họ hiểu năng lượng tiêu thụ và khí thải trong cả nấu ăn và sử dụng cuối
cùng . Các khí thải PM tổng thể được giảm 77% và 3% bằng cách áp dụng Tier 2 nấu
ăn và tiêu chuẩn bếp sưởi, tương ứng. Với tiêu chuẩn Tier 4, PM giảm khí thải 88%
trong nấu ăn và 5% sưởi ấm có thể đạt được. chỉ có 1% khí thải PM giảm là do chuyển
đổi đèn bấc đơn giản sang đền bão
3.2.Cắt giảm khí thải trong khu vực
Các loại nhiên liệu sử dụng khác nhau trên khắp thế giới, sự sẵn có của rừng và

điện, và sự phổ biến của từng loại vùng . Trong phần này chúng tôi thảo luận về hiệu
quả của mỗi tình huống infive lớn thế giới regions.Fig. 2 tóm tắt .Cắt giảm khí thải PM
và CO2 trong bốn kịch bản cho PM (điền kí tự) và CO2 (mở biểu tượng). "Tổng" đồ
thị (trên bên phải in Fig. 2) bao gồm toàn bộ nghiên cứu khu vực và tương ứng với dữ
liệu trong hình. 1. Các con số nhiên liệu chuyển đổi và kịch bản bếp sạch hiện nay
chúng bao gồm các tiêu chuẩn bếp Tier II, giảm được đáng kể (Hình. 1), và các tiêu
chuẩn bếp Tier IV . Tiêu chuẩn Tier I, trong đó đã ít giảm, tiêu chuẩn III được loại trừ
cho tránh lộn xộn cho bối cảnh, hình. 2 cũng chỉ ra tầm quan trọng tuyệt đối của Khí
thải ban đầu (đầu tiên và hàng thứ ba). Một sự kết hợp của độ cao khí thải và giảm
nhiều E. Winkel, T.C. Bond / khí quyển Môi trường 124 (2016) 1e11 5 chỉ ra một khả
năng giảm thiểu lớn hơn

Trang 14


Hình 1 : Giảm phát thải trong toàn bộ khu vực nghiên cứu cho nhiên liệu
chuyển đổi,các kịch bản bếp sạch hiện nay

(trên) và kịch bản tiêu chuẩn bếp

(dưới).Khí thải tích lũy qua năm loại vùng. Mức độ khí thải hiện đối với từng loại
vùng tương đương với Khí thải trong trong loại vùng cộng với tất cả các loại vùng

Trang 15


bên trái. Bảng bên phải hiển thị tổng số phần trăm phát thải ban đầu trong tám ô nhiễm
(trên) và cho bốn chất gây ô nhiễm ảnh hưởng bởi kịch bản tiêu chuẩn bếp (dưới).
Mỹ -Latinh : Ở Mỹ Latinh, nhiên liệu hiện đại đã phổ biến rộng rãi, đặc biệt là
trong các loại vùng đô thị. Các mức tiêu thụ nhiên liệu lớn nhất còn lại ở khu vực tiếp

gần rừng, nơi chúng ta giả định trong chuyển đổi nhiên liệu ít có tác dụng. chuyển đổi
nhiên liệu giảm khí thải PM hơn 69% trong NRMF với một chuyển đổi từ củi để
LPG ..
Với kịch bản bếp sạch ,giảm được lượng lớn CO2 và PM xảy ra trong
ERFA(vùng nông thôn có điện gần rừng ) và NRFA(vùng nông thôn không có điện
gần rừng ). Có mức giảm nhiều hơn khi bếp đun cải tiến có quạt hỗ trợ (ERFA so với
NRFA). Trong khu vực này, một số loại vùng (URB(vùng đô thị ), ERNF, và NRFA)
trong kịch bản sử dụng bếp sạch giảm lý do là hiện nay nhiên liệu tiên tiến, như LPG,
đã đáp ứng 4 tiêu chuẩn Tier mà không đòi hỏi cải tiến trong thiết bị quá trình đốt.
Trong mọi trường hợp, PM được giảm nhiều hơn so với CO2. Nếu các giả định được
sử dụng trong những tình huống này là đúng, các can thiệp làm sạch bếp sẽ làm nhiều
hơn để giảm lượng khí thải và tiêu thụ năng lượng trên toàn Mỹ Latinh hơn sẽ đẩy
chuyển đổi.
Châu Phi : Tại châu Phi, hầu hết tiêu thụ năng lượng và phát thải khí xảy ra
trong khu vực nông thôn không có điện (NRMF, NRFA). Củi một nguồn năng lượng
chính, chiếm 75% lượng tiêu thụ trong khu vực này. chuyển đổi nhiên liệu làm giảm
đáng kể CO2 và PM ở các khu vực không gần rừng Giảm gần 100% trong URB và
ERNF, và 57e76% trong NRMF cho CO2 và PM. Sử dụng củi vẫn tồn tại ở khu vực
gần rừng, ERFA và NRFA. kịch bản làm sạch lò sản xuất giảm PM (98% và 97%,
tương ứng, cho Tier 4) và cũng làm giảm năng lượng tiêu thụ. Mặc dù hầu hết các chất
ô nhiễm được giảm, lượng khí thải NOx đôi khi làm tăng hiệu quả quá trình đốt. Tại
châu Phi, một kết hợp của nhiên liệu chuyển đổi và bếp sạch sẽ được yêu cầu để giảm
lượng khí thải, tùy thuộc vào loại vùng.
Đông Á : Đông Á có mức độ tiêu thụ năng lượng cao vì dân số đông vẫn còn sử
dụng các nguồn năng lượng sơ cấp là củi,chất thải nông nghiệp và than. Hệ thống sưởi
ấm sử dụng cuối cùng có một phần tương đối cao so với các vùng khác. Việc tiêu thụ
nhiên liệu lớn nhất xảy ra tại các khu vực gần rừng, .Nơi kịch bản Tier 4 có ảnh hưởng
lớn nhất (86% và 91% trong ERFA và NRFA, tương ứng). Nhiên liệu sạch giảm khí
Trang 16

thải PM 58% trong ERNF, nơi than và chất thải nông nghiệp được chuyển thành điện
năng. Họ có ít biết tác dụng của bếp làm sạch, ở các khu vực bao gồm cả NRNF, nơi
mà phần lớn những nhiên liệu , chất thải nông nghiệp và không chuyển đổi. Kịch bản
bếp sạch cũng làm giảm khí thải trong PM NRNF 42%, trong khi CO2 giảm khoảng
11-41% trong tất cả các loại vùng . Nhìn chung, Bếp sạch đặc biệt là Tier 4 làm giảm
phát thải khí lớn . Không được coi là trong kịch bản làm sạch nhiên liệu, Tuy nhiên,
việc sử dụng bánh than được sử dụng phổ biến khắp Trung Quốc.
Hình 2. Hai tiềm năng cho PM và CO2 trong từng loại vùng theo bốn kịch bản:
chuyển đổi nhiên liệu (nhiên liệu),bếp sạch hiện tại(bếp đun), và tiêu chuẩn bếp Tier 2
và Tier 4 Đầu tiên và hàng thứ ba: lượng khí thải ban đầu của PM và CO2, chỉ ra địa
điểm của Cắt giảm khí thải đòi hỏi lớn nhất. Thứ hai và hàng thứ tư : giảm Tỷ lệ phần
trăm của PM (điền ký hiệu) và CO2 (mở các ký hiệu) cho từng vùng. lượng khí thải
CO2 có thể được coi là một proxy cho tiêu thụ năng lượng. loại vùng đô thị
(URB,vùng nông thôn có điện gần rừng (ERFA);vùng nông thôn có điện không gần
rừng (ERNF,vùng nông thôn không có điện gần rừng (NRFA); và vùng nông thôn
không có điện không gần rừng (NRFA).

Trang 17


Nam Á : Hầu hết khí thải PM ở Nam Á đến từ sinh khối: củi, chất thải nông
nghiệp và phân. Không giống như hầu hết các khu vực, tiêu thụ nhiên liệu và lượng
khí thải đang lan truyền đồng đều giữa bốn loại vùng nông thôn. Nhiên liệu sạch có
hiệu quả mà họ có thể được phân phối có thể giảm 97% phát thải khí PM trong ERNF.
Chuyển đổi nhiên liệu cung cấp rất ít hoặc không có giảm trong các loại vùng loại vì
sử dụng nhiên liệu rắn dai dẳng. Trong vùng gần rừng các loại tiêu thụ gỗ củi cung
cấp 98% năng lượng, và trong NRMF Sử dụng chất thải phân nông nghiệp 76%. Trong
kịch bản hiện nay, bếp sạch làm khí thải PM được giảm 98%, 68%, và 77% trong
ERFA, NRNF, và NRFA tương ứng; những cải tiến làm việc giảm hơn nhiều khí thải

CO2,Tier 4 Bếp đạt chuẩn giảm PM 89e98% ở tất cả các loại vùng nông thôn .
Đông Nam Á : Ở Đông Nam Á, các nguồn năng lượng chính là củi và chất thải nông
nghiệp. Tiêu thụ khí thải và nhiên liệu cao hơn ở khu vực gần rừng rừng, với 68% tổng
lượng khí thải ở ERFA và NRFA. Trong các vùng được đề cập,củi cung cấp hơn 88%
tổng mức tiêu thụ. Trong ERNF và NRMF,chất thải nông nghiệp là nhiên liệu chính.
Vì lý do này, kịch bản bếp sạch sẽ gây nên sự khác biệt lớn trong tổng lượng phát thải.
Đối với PM, 98% cắt giảm là đạt được trong cả ERFA và NRFA trong kịch bản Tier 4.
Nhiên liệu chuyển đổi là hiệu quả nhất trong NRMF nơi giảm khoảng 40%. Đối với
CO2, các kịch bản tiết kiệm nhiên liệu chuyển đổi sản xuất giảm hơn so với bất kỳ
kịch bản trong bếp URB và ERNF
3.2.1. Bản tóm tắt về cắt giảm khí thải trong khu vực
Hình 3: Tóm tắt thải đường cơ sở và cắt giảm khí thải hiện nay ở mỗi khu vực
trên tất cả các vùng. Bởi dân số đông do đó lượng khí thải, trong khu tiếp gần rừng,
chúng tôi giả định dẫn đến phát hiện rằng bếp sạch hơn có nhiều khả năng giảm năng
suất lớn lượng khí thải các hạt vật chất hơn nhiên liệu sạch .Tiêu chuẩn Tier 2 bếp
thường hoạt động tốt hơn bếp sạch; thậm chí giảm nhẹ này sẽ mang lại lợi ích phát
thải. Tiêu chuẩn bếp Tier 4 mang lại lợi ích tối đa trong tất cả tình huống.Tuy nhiên
các thiết bị này chưa được chứng minh với người sử dụng thật. Trong kịch bản bếp
sạch hiện tại, cải thiện hiệu quả bếp giảm LPG và tiêu dùng củi đốt ở tất cả các vùng.
Đông Châu Á có mức giảm năng lượng thấp hơn so với các vùng khác, vì bếp nóng có
đóng góp lớn hơn trong khu vực đó và cải tiến hiệu suất có tác động thấp hơn. Đối với
châu Phi, năng lượng giảm thấp vì củi hơn được sử dụng trong các vùng không có
điện, bếp hiệu quả không thể được sử dụng.
Trang 18


Hình 3. Tiềm năng Mitigation cho khí thải khu vực trong bốn kịch bản. Hàng
đầu: Baseline khí thải của PM và CO2 trong năm khu vực, với bối cảnh. Bottom:
Giảm các PM (điền ký hiệu) và CO2 (mở các ký hiệu) cho từng vùng dưới bốn kịch
bản: nhiên liệu chuyển đổi (Nhiên liệu), bếp sạch hiện tại (bếp đun), và tiêu chuẩn

bếpTier 2 và Tier 4
3.3. Cắt giảm khí thải quốc gia
Các cuộc thảo luận trước đó nhấn mạnh những cải tiến khí thải tại các khu vực
địa lý rộng lớn. Tuy nhiên, vì sự khác biệt nhiên liệu sẵn có đang sử dụng hiện tại,
những lợi ích khác nhau giữa các quốc gia. Cắt giảm khí thải hạt vật chất trong mỗi
nước được tóm tắt trong hình 4 cho ba kịch bản: bếp hiện sạch,tiêu chuẩn bếp Tier 2,
và chuyển đổi nhiên liệu. Ngoài ra trong hình là phần của PM, khí thải từ nhiên liệu
phát ra cao nhất còn lại: than đá, than, củi, chất thải nông nghiệp và phân. Sự phân
chia này chứng tỏ với tất cả tình huống và khu vực, lượng khí thải từ các khu vực dân

Trang 19


cư vẫn chủ yếu do quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn. Việc phân chia này cũng cung cấp
cái nhìn sâu sắc thêm vào sự khác biệt giữa các vùng.
Trong kịch bản bếp sạch hiện tại, sự dao động giữa các khu vực trong nước có
thể được nhìn thấy ở châu Á nơi mà hầu hết các nước đạt đượcphát thải PM nhiều hơn
là 60%, ngoại trừ đối với các nước trong khu vực Đông Nam Á. Bởi vì tiêu thụ nhiên
liệu sinh học cao xảy ra ở hầu hết châu Á, bếp sạch giảm lượng khí thải. Tuy nhiên,
Đông Á việc giảm phát thải thấp hơn vì nhiệt tiêu thụ một phần lớn năng lượng, và
kịch bản này không bao gồm cải thiện bếp lò sưởi. Trong kịch bảnTier 2 , tác dụng của
các tiêu chuẩn bếp khi sưởi ấm bếp trở nên rõ ràng ở Trung Quốc và Mông Cổ . Trong
kịch bản chuyển đổi nhiên liệu, Sự dao động cao trong cắt giảm khí thải được tìm thấy
ở châu Phi. Giảm phát thải khí thấp (dưới hơn 20%) xảy ra ở các nước có mức tiêu thụ
nhiên liệu sạch ban đầu . Các quốc gia có mức tiêu thụ cao cả củi và chất thải nông
nghiệp cũng có mức giảm thấp
Bảng 3 Những thay đổi về tiêu thụ nhiên liệu trong hai kịch bản giảm nhẹ so với kịch
bản đường cơ sở
Tỉ lệ thây đổi tiêu thụ nhiên liệu ở khu vực
Bếp sạch hiện tại

Chuyển đổi nhiên liệu

LPG

Củi

Điện

LPG

Củi

Mỹ -La Tinh

-15

-52

+28

-38

Châu Phi

-15

-49

+79

+179

Nam Á

-15

-55

+112

-73

Đông Á

-12

-49

+41

+36

Đông Nam Á

-15

-54

+47

-48

Một sự kết hợp của bếp sạch và nhiên liệu sạch hơn là cần thiết để giảm phát thải ở
hầu hết các quốc gia. Biểu đồ trong từng kịch bản chứng minh nhiên liệu có lượng khí
thải còn lại sau khi Kịch bản được thực hiện. Chuyển đổi nhiên liệu không phải là
miễn phí chẳng hạn như than đá và than, trong khi bếp sạch giảm phát thải khí cao
hơn khi miễn phí nhiên liệu được sử dụng

Trang 20


4. Tóm tắt và Nhận định
Nghiên cứu này đã kiểm tra khí thải khu dân cư, tiềm năng cắt giảm khi kết
thúc sử dụng và các tài nguyên xung quanh đều được xem xét trong việc đặt các khí
thải ban đầu , xác định chiến lược giảm thiểu hợp lý. Ba kịch bản giảm phát thải khí đã
được nghiên cứu: bếp sạch hiện nay, tiêu chuẩn bếp, và nhiên liệu chuyển đổi. Trong
kịch bản bếp sạch hiện nay, chúng tôi thay đổi các bếp trong kịch bản ban đầu xuống
các bếp hiện sạch tương thích với từng vùng. Trong kịch bản tiêu chuẩn bếp, chúng tôi
giả định rằng lò sưởi và bếp nấu ăn đạt tiêu chuẩn hiệu suất hiện có. Trong kịch bản
tiết kiệm nhiên liệu chuyển đổi, chúng tôi giả định rằng người dùng sử dụng nguồn
nhiên liệu sạch phù hợp với từng vùng.
Ở khu vực gần rừng (ERFA và NRFA), giả thiết rằng củi là miễn phí và sử dụng
liên tục để chứng minh rằng kịch bản bếp sạch hơn là cần thiết để giảm tiêu thụ năng
lượng và khí thải. Mặt khác, khi củi là không miễn phí (URB và ERNF), kịch bản tiết
kiệm nhiên liệu chuyển đổi làm giảm tiêu thụ năng lượng và phát thải nhiều hơn là bếp
sạch. Trong tất cả các vùng, kịch bản bếp sạch sẽ mang lại cắt giảm khí thải lớn hơn so
với nhiên liệu chuyển đổi . Phát hiện này là một kết quả của các giả định rằng nhiên
liệu gỗ được sử dụng trong khu vực gần rừng, và người dân ở các khu vực này sẽ
không chuyển sang các loại nhiên liệu sạch hơn ngay cả khi họ đang có sẵn.

Nếu các giả định đưa ra ở đây là rộng rãi chính xác, kịch bản kết hợp của bếp lò
và chuyển đổi nhiên liệu là cần thiết để đạt được giảm tối đa trên tất cả các vùng . Tùy
thuộc vào hỗn hợp nhiên liệu và nơi tập trung nhiều dân số. những quan điểm tương
đồng cần thiết phải xem xét hoàn cảnh quốc gia và địa phương khi ước tính nguyên
nhân và các biện pháp giảm thuế đối với khí thải và tiêu thụ năng lượng trong khu vực
dân cư.
Nghiên cứu này cung cấp một khuôn khổ sơ bộ để ước tính cắt giảm khí thải từ
các khu vực dân cư,xét đến tài nguyên và kết thúc sử dụng. Mặc dù tầm quan trọng
của lĩnh vực này trong ô nhiễm lượng khí thải rất lớn trên quy mô toàn cầu nhưng dữ
liệu về sử dụng năng lượng trong gia đình là hạn chế, dẫn đến bất ổn trong những ước
tính giảm nhẹ. Ở đây, chúng tôi tóm tắt nhu cầu cho thông tin có thể hỗ trợ nghiên cứu
như thế này.
Thành công của chương trình bếp được cải thiện cho năm nghiên cứu năm
2010, chúng ta giả định rằng tất cả các bếp lò hiện nay là truyền thống. nhiều vị trí cải
Trang 21


tiến chương trình bếp l(Urmee và Gyamfi, 2014), ví dụ ở Trung Quốc (Smith et al,
1993;.. Kumar et al, 2013), Ấn Độ (Venkataraman et al, 2010;.. Kumar et al, 2013),
Zimbabwe, và Haiti. Trong những thập kỷ trước, đầu bếp được thiết kế với ống khói
để loại bỏ khói ra khỏi nhà, nhưng lượng khí thải và hiệu quả không được cải thiện rõ
rệt, và do đó các chương trình này ít ảnh hưởng đến lượng khí thải ban đầu. Với sự tập
trung phát triển bếp công nghệ gần đây và sự gia tăng trong các chương trình lớn, khí
thải và hiệu quả của bếp cập nhật sẽ làm thay đổi tính toán ban đầu trong những năm
tới. Các phép đo bền vững áp dụng ngoài đời chương trình.Đánh giá sử dụng trong khí
thải và hiệu quả của các bếp lò cải thiện, sẽ được yêu cầu ước tính tác động thực tế của
các chương trình này.

Trang 22

Hình 4. Cắt giảm khí thải PM bằng ba kịch bản cho quốc gia. biểu đồ cho thấy
phần của khí thải từ các loại nhiên liệu khác nhau còn lại trong từng khu vực sau sự
phát thải giảm.
Để thống nhất với các nghiên cứu khác, chúng tôi sử dụng dữ liệu của quốc gia
tiêu thụ nhiên liệu sinh học do IEA (2012a, b). Những dữ liệu được đưa ra chỉ là tổng
sinh khối, và chúng tôi phân bổ củi, chất thải nông nghiệp và phân bằng cách sử dụng
dữ liệu từ khác nghiên cứu (Winokur et al., 2015). Mỗi một loại nhiên liệu khác nhau
đòi hỏi thiết kế bếp để cải thiện quá trình đốt cháy và giảm lượng khí thải. Dữ liệu tiêu
Trang 23


thụ của loại nhiên liệu, cũng như bếp được thiết kế để cải thiện lượng khí thải và hiệu
quả của nhiên liệu hỗn hợp, sẽ thông báo cho cả hai cơ sở và giảm thiểu ước tính.
Có rất ít thông tin về năng lượng cần thiết cho kết thúc sử dụng trong gia đình,
và các bộ phận cung cấp ở đây được dựa trên một vài quan sát.Ở một số vùng chỉ ra
rằng việc hộ gia đình chưa được hiểu rõ sử dụng. Thiếu hiểu trong việc nấu ăn và sưởi
ấm ,không thể cung cấp đầy đủ cho các hộ gia đình sử dụng hoàn toàn. Thực tế các
yếu tố về khí thải và hiệu suất bếp. Chúng tôi sử dụng trung bình hiệu quả bếp và hệ số
phát thải cho từng bếp và nhiên liệu. Hệ số phát thải báo cáo có thể thay đổi bởi ba
hoặc nhiều hơn các yếu tố , và hiệu suất bếp đủ để xác định cho dù phạm vi này phản
ánh sự biến đổi giữa nhà hay giữa vùng. Hệ số phát thải lớn hơn khi đo ở hộ gia đình
thiết lập trong phòng thí nghiệm, và các phép đo phát thải khí trong trường chỉ sẵn có
đối với gỗ và than đá. Hiệu quả trong lĩnh vực phép đo phát thải cho các công nghệ
tiên tiến như quạt bếp.
Phát triển các công nghệ tiên tiến bao gồm bếp nấu ăn và bếp sưởi ấm hiện nay
đang diễn ra nhanh chóng đã nhận nhiều quan tâm và tài trợ. Hiện bộ dữ liệu đo lường
không bao gồm bếp sưởi than mới nhất ở Trung Quốc hay bếp lò nhiên liệu sinh học
nấu ăn với khí hoá than, Nguyên nhân của chuyển đổi nhiên liệu và bếp . Chúng tôi đã
giả định rằng các chương trình có thể thay thế đầy đủ nhiên liệu cho các bếp lò.Quyết

định các hộ gia đình về sử dụng năng lượng còn phải xem xét nhiều yếu tố, bao gồm
cả thu nhập, truyền thống và lợi ích khác của các loại nhiên liệu hoặc lựa chọn công
nghệ. Hiểu biết hơn về các yếu tố quyết định sẽ dẫn đến hiện thực hơn trong việc ước
tính tiềm năng giảm nhẹ

Trang 24


LỜI CẢM ƠN
Công trình này được hỗ trợ bởi khí sạch Task Force, ClimateWorks, và do Cơ
quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ thuộc cấp RD-83.542.301. Cảm ơn các tác giả ông
Xiaoyu Chen của Hiệp hội Trung Quốc của Công nghiệp Năng lượng nông thôn
(carei) cho cung cấp các tiêu chuẩn khí thải lò đốt nóng dùng ở Trung Quốc

Trang 25