飛機客艙空氣汙染的模擬器解析

「油煙事件」是指像機油或液壓油等流體，透過用於客艙供氣和空調的「引氣」，汙染飛機客艙內的空氣。然而，在飛行中所做的測量，無法判定機上的空氣品質是否因此受到負面影響。

弗勞恩霍夫建築物理研究所（Fraunhofer Institute for Building Physics IBP）的研究人員，藉由引氣汙染模擬器（Bleed Air Contamination Simulator，簡稱BACS），能在地面上人工模擬油煙事件。他們刻意用機油和除冰液體汙染測試裝置內的空氣，接著對受汙染的空氣展開研究。研究結果可用來推斷潛在的健康風險。

大多數飛機的客艙空調和加壓所使用的「引氣」，都是直接從引擎取得。在罕見且不利的條件下，這種空氣可能含有微量的機油、液壓油或除冰劑，它們可能進入飛機客艙，對客艙空氣品質造成不良影響，並產生異味。這些情況被稱為油煙和異味事件。

這些物質分解時，客艙空氣中會累積多少副產物？可以採取哪些措施降低潛在的健康風險？到目前為止，這些問題都還沒有答案。這是因為油煙事件罕見且無法事先預測，所以在定期航班上，不可能識別和量化客艙空氣中的相關汙染物。

弗勞恩霍夫建築物理研究所的研究人員，正在研究受機油汙染的客艙空氣，是否會危害機組人員和乘客的健康，如何預防，以及如何及時偵測風險以便採取行動。他們的引氣汙染模擬器（BACS），能讓他們模擬供氣中的壓力和溫度條件，並刻意用機油和除冰液體汙染空氣。

一定量的機油被新增到高溫壓縮空氣中，以複製引氣中發生的降解過程。這樣就能詳細分析這些反應的產物，若條件不利，它們可能進入客艙和駕駛艙。

弗勞恩霍夫建築物理研究所環境、衛生和感測器技術部門的主管克里斯蒂安・舍雷爾博士（Dr. Christian Scherer）表示：「油煙事件罕見且難以預料，所以無法用預定次數的試飛來捕捉。我們的測試裝置讓我們能在地面上進行這些重要研究，並根據需要多次重複。這節省了航空燃油，消除了不必要的排放和成本。」

該模擬器長20米、寬2米、高2米。有40個連線埠，可用於採集樣本，以進行線上分析和實驗室測試。空氣流速高達每小時300公斤，是長途飛機空氣流速的五分之一。

弗勞恩霍夫建築物理研究所的研究人員，正與弗勞恩霍夫毒理學和實驗醫學研究所（Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine ITEM）的同事合作，在歐盟航空安全域性（EASA）發起的CAQ III專案（「CAQ」代表「客艙/駕駛艙空氣品質」）中，研究機油熱降解產物是否具有毒性。目標是收集有科學根據的油煙事件資料，為更廣泛、更詳細的健康風險評估奠定基礎，並支援該領域航空標準的制定。

舍雷爾的同事弗洛裡安・邁耶博士（Dr. Florian Mayer）表示：「到目前為止，我們的測試尚未證實，機油分解過程中產生的物質，包括像戊酸這樣的有機酸和微量的有機磷酸酯（如三甲苯磷酸酯）可能具有神經毒性的懷疑。」

產生的PM10和PM2.5顆粒物量也可以忽略不計。然而，直徑小於0.1微米的超細顆粒物卻大幅增加。研究人員也未發現一氧化碳（CO）或二氧化碳（CO₂）有任何增加。不過，詳細結果仍有待出爐，預計在2025年的某個時候公佈。

為了進行分析，首先將環境空氣吸入壓縮機。空氣加熱器根據需求，將空氣加熱到高達590°C的溫度。接著，不同濃度的液體汙染物被注入已被壓縮到高達8巴的熱空氣中。

一旦油和空氣的混合物透過混合器，減壓到3巴，並在兩個熱交換器中的第一個中冷卻下來，研究人員就可以採集第一批樣本。然後，空氣流入第二個熱交換器，在那裡它被進一步冷卻，並減壓到環境條件，直到空氣達到室溫。

此時可以採集樣本，例如顆粒物PM的樣本。管道末端的一個300升容器模擬飛機客艙。

舍雷爾表示：「我們的系統是同類中唯一的，而且有廣泛的應用。我們不僅模擬飛機執行流體的分解。相反，該模擬器為我們和潛在客戶提供了一種方法，用來測試飛機上使用的不同空氣處理技術的有效性。」

受汙染的空氣也可用於研究過濾器、催化劑和轉換器等空氣淨化系統的有效性。此外，還可以研究感測器對汙染物的反應情況。邁耶說：「正如我們以各種方式證明的那樣，我們的測量結果準確且接近現實。」