Nanopartikler er små partikler som finnes i eksos fra biler. De har en diameter på mindre enn 100 nanometer. I eksos fra diesel er det flere nanopartikler enn i eksos fra bensin.

Blanding av biodiesel inn i vanlig (fossil) diesel er vanlig tiltak for å øke bruk av biodrivstoff i Europa og USA. I Norge blandes det inn 3,5 prosent biodiesel i den totale mengden diesel som selges. Dette skal økes til 5 prosent i løpet av året.

Nanopartikler kan være giftige, og inneholder mange forskjellige kjemiske forbindelser, som blant annet kommer fra ufullstendig forbrenning av drivstoffet.

Mulig kreftfare

Studier har vist at eksos fra biler som går på biodiesel inneholder flere nanopartikler enn eksos fra biler som går på fossil diesel. Det har også blitt vist at innblanding av biodiesel øker mutagenisiteten av eksosen. Dette er et signal om mulig økt kreftfare.

Kunnskapen om sammenheng mellom biodieselinnblanding og helseffekter er fortsatt begrenset, men på konferansen EURO OIL & FUEL i Krakow 24-25.11.2010 ble det presentert ny forskning som peker mot at nanopartikler kan spille en viktig rolle.

Vestlandsforskning samarbeider med Uppsala Universitet om studier av nanopartikler. Metoden som benyttes er molekylærdynamiske simuleringer gjort på supercomputer. Ved denne metoden studeres de fysiske og kjemiske egenskapene til biodiesel og de giftige tjærestoffene i fossil diesel. Tjærestoffene er såkalte polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) som ellers i miljøet finnes i kreosot.

Biodiesel består i hovedsak av fettsyre-metylestere. Disse molekylene har betegnelsen FAME, etter deres engelske navn “fatty acid methyl ester”. Foreløpige resultater viser at FAME-molekylene klumper seg sammen, og blir til nanopartikler i eksosen.

Nanopartiklene som dannes på denne måten er svært små, med diameter på mindre enn 20 nanometer. Generelt gjelder det at de minste partiklene er de farligste, fordi de kan trenge langt inn i kroppen, via lungene og inn i cellene. Fordi FAME-nanopartiklene er så små kan de derfor være svært skadelige.

Trojansk hest

De molekylærdynamiske simuleringene har i tillegg vist at FAME-molekylene binder seg sammen med PAH-molekyler. Hittil er dette klarlagt for to typer molekyler; 1) phenanthrene, som er et PAH-molekyl, og 2) oljemetylester, som er et FAME-molekyl.

Studiene har i tillegg vist at oljemetylester- og phenanthrene-molekyler har de nødvendige egenskapene for at de sammen bli til nanopartikler. Dette kan skje ved et blandingsforhold på 3:1, altså 3 deler oljemetylester og 1 del phenanthrene.

Modellen på bildet nedenfor viser en nanopartikkel med 72 oljemetylester-molekyler som har klumpet seg sammen med 22 phenanthrene-molekyler til en nanopartikkel med diameter på 5 nanometer.

Disse nanopartiklene skal studeres videre, spesielt om de kan trenge gjennom cellemembraner. Dette håper vi vil kunne besvare spørsmålet om slike nanopartikler kan ta med seg PAH-molekyler inn i cellene, som en “trojansk hest”, og dermed gi PAH tilgang til cellene, med skader på cellenes DNA som resultat.