Unikt projekt studerar brandrök i detalj

Alla vet att det ryker när det brinner. Men vad vet man egentligen om vad röken innehåller och hur olika brandförlopp påverkar röken? Och hur påverkar partiklarna i röken räddningspersonalen som är först på plats när en brand ska bekämpas. Forskare vid LTH har i ett unikt försök tillsammans med Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) utfört mätningar där röken studerats i detalj vid bränder i realistiska miljöer.

– Publicerad den 12 april 2022

Aerosolpartiklarna i röken mättes medan brandmännen övade i realistiska förhållanden.

– Det speciella är att vi fick möjlighet att mäta med helt nya live-metoder som gör att vi förstår hur röken och olika toxiska ämnen utvecklas över tid och hur släckningen påverkar ämnena. Ingen brand är den andra lik, och det gäller även röken och vad den innehåller. Det speciella är att vi har tagit ut mätinstrumenten till en verklig brand, säger Vilhelm Malmborg, forskare vid Ergonomi och aerosolteknologi vid LTH.

Under de senaste tio åren har det skett en positiv utveckling när det gäller att skydda brandmän i form av bättre kläder och skyddsutrustning , men fortfarande finns det ganska lite kunskap om hur tidsfaktorn i samband med en brand påverkar partiklarna i röken. Dessutom finns det ofta annan, sämre skyddad personal som arbetar nära en brandplats vid utryckningen och vid efterarbetet.

Mäter den personliga exponeringen

Nationellt Forensiskt Centrum (NFC) och MSB utför varje år träning av forensiker genom att simulera bränder i olika miljöer. På övningsfältet har man byggt upp verkliga miljöer, som bostäder, café och kontor. En historia har knutits till varje miljö för att bygga upp ett realistiskt brandscenario. Räddningspersonalen har därefter fått släcka branden som om det vore ett verkligt tillbud. Aerosolforskarna tillsammans med Arbets- och miljömedicin vid Region Skåne passade på att göra luftmätningar i samband med dessa övningar och hade bland annat en lastbil fullastad med olika mätinstrument med sig.

– Studenter, personal på MSB och forensiker har burit sensorer och annan utrustning på sig så att vi har kunnat mäta den personliga exponeringen för giftiga ämnen och partiklar i röken. Det särskilda i det här försöket har varit tidsfaktorn, där vi kunnat följa förändringen i takt med att brandförloppet och släckningsarbetet påverkar partiklarnas sammansättning, berättar Joakim Pagels, forskare vid Ergonomi och aerosolteknologi och projektledare för ”Exponering för ultrafina partiklar från förbränningskällor i arbetsmiljön”.

Tidsupplösta mätningar

Just de tidsupplösta mätningarna är något som har använts inom andra forskningsområden, som exempelvis vedeldning, men som är relativt nytt inom brandforskning. Genom att mäta gaser och partiklar under tiden som det brinner hoppas man få nya kunskaper om de bästa släckteknikerna vid olika slags bränder och hur räddningspersonalen bäst ska agera för att undvika de skadliga partiklarna under brandförloppet. Till exempel skapar syrefattiga miljöer andra kemikaliska reaktioner än vad som händer i en ”normal” luft.

– Det är svårt att ställa miljörisker mot varandra, men ny kunskap om utsläpp till luften kan ge räddningsledare möjligheter att till exempel avgöra om och när man ska använda särskilda släckmetoder för att minska påverkan på luftkvalité och förbättra arbetsmiljön. I vissa fall kanske man inte ska släcka alls för att undvika förorenade utsläpp till mark och vatten, i andra fall det omvända för att undvika utsläpp till luften. En förhoppning är att vi ska kunna  ta fram förenklade mått som kan räddningspersonal kan använda för riskbedömningar i framtiden, säger Vilhelm Malmborg.

Nytt projekt undersöker nya material

Nu startar forskargruppen tillsammans med forskare i brandteknik vid LTH och toxikologer vid Karolinska institutet dessutom ett nytt projekt med nära anknytning till denna forskning. Studierna som nu utförts handlar om nuläget, medan det nya projektet fokuserar på utsläpp och risker vid brand i nya material . Det handlar om att identifiera risker med nya typer av hållbara material och konstruktioner, solceller och andra energibärare. Ett exempel på nya risker som i sin tur leder till behov av nya släcktaktiker är litiumbatterier. Ett annat exempel är nanomaterial som används i olika produkter, vilka nya risker medför dessa vid en brand?

– Syftet med forskningsinitiativen är att bidra till en säkrare arbetsmiljö för räddningstjänsten under övergången till ett mer hållbart samhälle. Vi har bildat ett tvärvetenskapligt konsortium som kompletterar pågående forskningsprogram nationellt samt internationellt, förstärker nationell kompetens kring luftföroreningar från bränder och ökar kunskapsspridningen till berörda aktörer, säger Joakim Pagels.

Fakta om projekten

I projektet: Exponering för ultrafina partiklar från förbränningskällor i arbetsmiljön utförs mätningar av partikelemissioner och personlig exponering för partiklar och cancerogena ämnen (via inandning och via hud) i olika arbetsmiljöer. Deltagare är bland annat Ergonomi & aerosolteknologi, LTH och Arbets- & Miljömedicin, Region Skåne/Lunds Universitet. Projektet finansieras av FORTE (ID: 2019-00775).

Nu startas ytterligare ett forskningsprojekt ”Brandemissioner från existerande och nya material, en arbetsmiljöfråga nu och i framtiden.” I detta projekt kommer fokus vara på emissioner från framtida hållbara material och konstruktioner. Det nya projektet sker i nära samarbete med kompetens inom Brandteknik (LTH), med Region Skåne och med toxikologer vid Karolinska Institutet. Det nya projektet finansieras av MSB inom forskningsprogrammet ”Hälsa och miljö för personal vid brand eller händelser med farliga ämnen”. 

 

Porträtt Joakim Pagels

Joakim Pagels

Joakim Pagels är docent vid Ergonomi & aerosolteknologi.

Joakim Pagels forskning i Forskningsportalen

Porträtt Vilhelm Malmborg. Bild.https://portal.research.lu.se/sv/persons/vilhelm-malmborg

Vilhelm Malmborg

Vilhelm Malmborg är forskare i aerosolvetenskap vid Ergonomi & aerosolteknologi.

Vilhelm Malmborgs forskning i Forskningsportalen