Ca urmare a funcționării motorului cu ardere internă, cu care este echipată fiecare mașină modernă, are loc arderea combustibilului cu hidrocarbonat și un număr mare de compuși chimici diferiți sunt emiși în atmosferă. De la mijlocul anilor '60 ai secolului trecut, emisiile de eșapament au devenit o preocupare pentru mulți oameni. Din acest moment, începe lupta omenirii pentru reducerea maximă posibilă a acestor emisii.

Problema gazelor cu efect de seră

Schimbările climatice la nivel global sunt una dintre caracteristicile importante ale secolului XXI. În multe privințe, aceste schimbări se datorează activităților omenirii, în special, în ultimele decenii, emisiile de gaze cu efect de seră în atmosferă au crescut semnificativ. Principala sursă de emisii este evacuarea vehiculelor, dintre care 30% sunt gaze cu efect de seră.

Gazele cu efect de seră există în mod natural și sunt concepute pentru a regla temperatura planetei noastre albastre, dar chiar și o ușoară creștere a cantității lor în atmosferă poate duce la consecințe globale grave.

Cel mai periculos gaz cu efect de seră este CO2 sau dioxidul de carbon. Acesta reprezintă aproximativ 80% din toate emisiile, dintre care cele mai multe sunt asociate cu arderea combustibilului la motoarele auto. Dioxidul de carbon rămâne activ mult timp în atmosferă, ceea ce îi sporește pericolul.

Mașina este principalul poluant al atmosferei

Una dintre principalele surse de dioxid de carbon este evacuarea mașinilor. Pe lângă CO2, ele emit monoxid de carbon CO, hidrocarburi reziduale, oxizi de azot, sulf și compuși de plumb și particule în atmosferă. Toți acești compuși sunt eliberați în aer în cantități uriașe, ducând la o creștere globală a temperaturii și la apariția unor boli grave la persoanele care trăiesc în orașele mari.

În plus, diferite vehicule emit diferite gaze de eșapament, în funcție de tipul de combustibil utilizat, cum ar fi benzina sau motorina. Deci, atunci când benzina este arsă, apare o grămadă întreagă de compuși chimici, care constau în principal din monoxid de carbon, oxizi de azot, hidrocarburi și compuși de plumb. Eșapamentul motorului diesel conține funingine care produce smog, hidrocarburi ne-arse, oxizi de azot și anhidridă sulfurică.

Astfel, dăunarea gazelor de eșapament asupra mediului este incontestabilă. În prezent se lucrează la reducerea emisiilor de la fiecare vehicul și la înlocuirea utilizării benzinei cu surse de energie alternative și mai ecologice, cum ar fi energia solară sau eoliană. O mare atenție este acordată combustibilului cu hidrogen, a cărui combustie are ca rezultat vapori de apă obișnuiți.

Impactul emisiilor asupra sănătății umane

Vătămările pe care fumurile de evacuare le pot provoca sănătății umane pot fi foarte grave.

În primul rând, monoxidul de carbon este periculos, ceea ce determină pierderea cunoștinței și chiar moartea dacă crește concentrația sa în atmosferă. În plus față de acesta, oxizii de sulf și compușii de plumb sunt dăunători, care zboară în cantități mari din conducta de evacuare a unei mașini. Sulful și plumbul sunt cunoscute a fi extrem de toxice și pot rămâne în organism pentru o lungă perioadă de timp.

Hidrocarburile și particulele de funingine, care sunt de asemenea eliberate în atmosferă ca urmare a arderii parțiale a combustibilului în motor, pot provoca boli respiratorii severe, inclusiv dezvoltarea tumorilor maligne.

Efectul constant și prelungit al gazelor de eșapament asupra corpului duce la o slăbire a imunității umane, bronșită. Vătămarea se face vaselor de sânge și sistemului nervos.

Gazele de eșapament de la mașini

În prezent, în toate țările lumii, autoturismele sunt supuse testelor obligatorii pentru respectarea standardelor de mediu stabilite. În majoritatea cazurilor, se numesc următoarele gaze de eșapament, ale căror daune asupra mediului sunt maxime:

• monoxid de carbon și dioxid de carbon;
• diverse reziduuri de hidrocarburi.

Cu toate acestea, standardele moderne ale țărilor dezvoltate ale lumii impun, de asemenea, cerințe asupra nivelului de oxizi de azot emise în atmosferă și asupra sistemului de control pentru evaporarea combustibilului din rezervorul de combustibil.

Dioxid de carbon (CO)

Dioxidul de carbon este cel mai periculos dintre toți poluanții din mediu, deoarece nu are nici culoare, nici miros. Daunele aduse sănătății gazelor de eșapament ale automobilelor sunt semnificative, de exemplu, concentrația sa în aer de numai 0,5% poate determina pierderea cunoștinței și moartea ulterioară a persoanei în decurs de 10-15 minute, iar o astfel de concentrație de 0,04% duce la o durere de cap ...

Acest produs al motorului cu ardere internă este generat în cantități mari atunci când amestecul de benzină este bogat în hidrocarburi și sărac în oxigen. În acest caz, are loc o ardere incompletă a combustibilului și se formează CO. Problema poate fi rezolvată prin reglarea corectă a carburatorului, înlocuirea sau curățarea unui filtru de aer murdar, reglarea supapelor care injectează amestecul de combustibil și alte măsuri.

O cantitate mare de CO este eliberată în gazele de eșapament în timpul încălzirii mașinii, deoarece motorul este rece și arde parțial amestecul de benzină. Prin urmare, vehiculul trebuie încălzit într-o zonă bine ventilată sau în aer liber.

Hidrocarburi și uleiuri organice

Hidrocarburile care nu ard în motor, precum și uleiurile organice evaporate, sunt substanțe care determină daunele principale ale gazelor de eșapament ale vehiculului asupra mediului. În sine, acești compuși chimici nu prezintă un pericol, totuși, pătrunzând în atmosferă, reacționează cu alte substanțe sub influența soarelui, iar compușii rezultați provoacă dureri în ochi și îngreunează respirația. În plus, hidrocarburile sunt principala cauză a smogului în orașele mari.

Reducerea cantității de hidrocarburi din gazele de eșapament se realizează prin reglarea carburatorului astfel încât să nu gătească nici un amestec slab, nici bogat, precum și monitorizarea constantă a fiabilității inelelor de compresie din cilindrii motorului și reglarea bujiilor. Arderea completă a hidrocarburilor duce la formarea de dioxid de carbon și vapori de apă, care sunt substanțe inofensive atât pentru mediu, cât și pentru oameni.

Oxizi de azot

Aproximativ 78% din aerul atmosferic este azot. Este un gaz destul de inert, dar la temperaturi de ardere a combustibilului peste 1300 ° C, azotul se împarte în atomi individuali și reacționează cu oxigenul, formând diferite tipuri de oxizi.

Deteriorarea gazelor de eșapament pentru sănătatea umană este, de asemenea, asociată cu acești oxizi. În special, sistemul respirator suferă cel mai mult. La concentrații mari și expunere prelungită, oxizii de azot pot provoca dureri de cap și bronșită acută. Oxizii sunt, de asemenea, nocivi pentru mediu. Odată ajunși în atmosferă, formează smog și distrug stratul de ozon.

Pentru a reduce emisiile de oxid de azot, la mașini se folosește un sistem special de recirculare a emisiilor de gaze, al cărui principiu este menținerea temperaturii motorului sub pragul de formare a acestor oxizi.

Vaporizarea combustibilului

Simpla evaporare a combustibilului dintr-un rezervor poate fi una dintre sursele majore de poluare a mediului. În acest sens, în ultimele decenii au fost fabricate rezervoare speciale, al căror design este conceput pentru a rezolva această problemă.

Rezervorul de combustibil trebuie să „respire”, de asemenea. Pentru aceasta, a fost inventat un sistem special, care constă în faptul că cavitatea rezervorului în sine este conectată prin intermediul furtunurilor la un rezervor umplut cu cărbune activ. Acest cărbune este capabil să absoarbă vaporii de combustibil rezultați atunci când motorul mașinii nu funcționează. De îndată ce motorul pornește, orificiul corespunzător se deschide și vaporii absorbiți de cărbune intră în motor pentru combustie.

Performanța întregului sistem din rezervor și furtunuri trebuie monitorizată constant, deoarece acestea pot scurge vapori de combustibil care vor polua mediul înconjurător.

Rezolvarea problemei emisiilor în orașele mari

Zeci de mii de fabrici sunt concentrate în marile orașe moderne, trăiesc milioane de oameni și sute de mii de mașini circulă de-a lungul străzilor. Toate acestea poluează foarte mult atmosfera, care a devenit principala problemă a secolului XXI. Pentru a o rezolva, autoritățile orașului introduc o serie de măsuri administrative și.

De exemplu, în 2003, la Londra, a fost adoptat un protocol împotriva poluării mediului prin transportul rutier. Conform acestui protocol, șoferii care circulă prin centrul orașului sunt supuși unei taxe suplimentare de 10 GBP. În 2008, autoritățile londoneze au aprobat o nouă lege care a început să reglementeze mai eficient circulația camioanelor, autobuzelor și autoturismelor personale în centrul orașului, stabilind un prag de viteză superior pentru acestea. Aceste măsuri au condus la o reducere de 12% a conținutului de gaze dăunătoare din atmosferă peste Londra.

Din anii 2000, s-au luat măsuri similare în multe orașe cu o populație de peste un milion. Printre acestea se numără următoarele:

• Tokyo;
• Berlin;
• Atena;
• Madrid;
• Paris;
• Stockholm;
• Bruxelles și altele.

Efect opus legii anti-poluare

Combaterea evacuării mașinilor nu este o sarcină ușoară, așa cum ilustrează cele mai murdare orașe de pe planetă: Mexico City și Beijing.

Din 1989, capitala Mexicului are o lege care interzice utilizarea unei mașini private în anumite zile ale săptămânii. La început, această lege a început să aducă rezultate pozitive și emisiile de gaze au scăzut, dar după un timp locuitorii au început să cumpere mașini second-hand, datorită cărora au început să circule în fiecare zi cu transport privat, înlocuind o mașină cu alta în decurs de o săptămână. Această situație a înrăutățit și mai mult starea atmosferei urbane.

O situație similară se observă în capitala Chinei. Conform datelor din 2015, aproximativ 80% dintre locuitorii din Beijing au mai multe mașini care le permit să se deplaseze în fiecare zi. În plus, un număr mare de încălcări ale legii împotriva poluării sunt înregistrate în această metropolă.

V-ați întrebat vreodată cât de mult absoarbe oxigenul și emite dioxid de carbon CO2 pe an?
Câți copaci este nevoie pentru a transforma această cantitate de CO2 înapoi în oxigen? Să socotim drept interes „matematic” ...

Ce știm despre dioxidul de carbon CO2?

Plantele eliberează oxigenși absorb dioxidul de carbon.

Oamenii și animalele respiră oxigenși expiră dioxid de carbon. Aceasta menține o cantitate constantă de oxigen și dioxid de carbon în aer.

Cu toate acestea, ar fi o greșeală să spunem că animalele emit doar dioxid de carbon, în timp ce plantele îl absorb doar. Plantele absorb dioxid de carbon în acest proces fotosinteză, și fără iluminare, o evidențiază și ea.

Aerul conține întotdeauna o cantitate mică de dioxid de carbon, aproximativ 1 litru în 2560 litri de aer. Acestea. concentrația de dioxid de carbon în atmosfera Pământului este în medie de 0,038%.

Când concentrația de CO2 în aer este mai mare de 1%, inhalarea acestuia provoacă simptome care indică otrăvirea corpului - „Hipercapnie”: dureri de cap, greață, respirație frecventă superficială, transpirație crescută și chiar pierderea cunoștinței.

După cum puteți vedea în diagrama de mai sus, concentrația de dioxid de carbon pe Pământ crește (vă atrag atenția asupra faptului că acestea sunt măsurători nu în oraș, ci pe muntele Mauna Loa din Hawaii) - ponderea dioxidului de carbon în atmosferă din 1960 până în 2010 a crescut de la 0,0315% la 0, 0385%. Acestea. crescând constant cu + 0,007% pe parcursul a 50 de ani. În oraș, concentrația de dioxid de carbon este chiar mai mare.

Concentrația de dioxid de carbon în atmosferă:

• în era preindustrială - 1750:
  280 ppm (părți pe milion) greutate totală 2.200 trilioane kg
• în prezent - 2008:
  385 ppm, 3.000 trilioane kg total

Activități care emit CO2(câteva exemple de zi cu zi) :

• Condus (20 km) - 5 kg CO2
• Vizionarea la televizor timp de o oră - 0,1 kg CO2
• Gătit la cuptor cu microunde (5 minute) - 0,043 kg CO2

Fotosinteza este singura sursă de oxigen atmosferic.

În general, echilibrul chimic al fotosintezei poate fi reprezentat ca o ecuație simplă:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Primul care a descoperit că plantele emit oxigen a fost chimistul și filosoful englez Joseph Priestley în jurul anului 1770. S-a stabilit curând că acest lucru necesită lumină și că oxigenul este emis doar de părțile verzi ale plantelor. Cercetătorii au descoperit apoi că nutriția plantelor necesită dioxid de carbon (dioxid de carbon CO2) și apă, din care se face cea mai mare parte a masei plantelor. În 1817, chimiștii francezi Pierre Joseph Pelatier (1788–1842) și Joseph Bienneme Cavant (1795–1877) au izolat clorofila cu pigment verde.

Până la mijlocul secolului al XIX-lea. s-a constatat că fotosinteza este un proces, ca să spunem așa, inversul procesului respirator. Fotosinteza se bazează pe conversia energiei electromagnetice a luminii în energie chimică.

Fotosinteza, care este unul dintre cele mai răspândite procese de pe Pământ, determină ciclurile naturale de carbon, oxigen și alte elemente și oferă baza materială și energetică pentru viața de pe planeta noastră.

Aritmetica mediului

Într-un an, un copac obișnuit degajă cantitatea de oxigen necesară pentru o familie de 3. Și mașina absoarbe aceeași cantitate de oxigen atunci când arde 1 rezervor de benzină de 50 de litri.

• 1 copac absoarbe în medie în decurs de 1 an 120 kg CO2, și degajă aproximativ aceeași cantitate de oxigen
• O mașină absoarbe același volum de oxigen (120 kg) aproximativ atunci când arde aproximativ 50 de litri de benzină,și generează diferite gaze de eșapament (compoziția lor este indicată în tabel)

* Componente toxice ** Carcinogeni

• Se alimentează cu 1 mașină pe an 1500 litri de benzină(cu un kilometraj de 15.000 km și un debit de 10l / 100km). Aceasta înseamnă că este necesar 1500 l / 50 l în rezervor = 30 de copaci care va dezvolta volumul absorbit de oxigen.
• Un centru auto din Moscova vinde aproximativ 2000 de mașini pe an(dimensiunea unei parcări). Acestea. 30 de copaci înmulțiți cu 2000 de mașini pe an = 60.000 de copaci pentru 1 centru auto.
• Să începem mici: 2000 de copaci (1 copac pentru 1 mașină) - este mult sau puțin? Nu pot fi plantați mai mult de 400 de copaci pe un teren de fotbal (20 x 20 după 5 metri este distanța recomandată). Se pare că 2000 de copaci vor ocupa teritoriul - 5 terenuri de fotbal!
• Cât crezi că costă să plantezi 1 copac? - vă puteți dezabona din comentarii.

Cei mai activi furnizori de oxigen sunt plopii. 1 ha de astfel de copaci eliberează de 40 de ori mai mult oxigen în atmosferă decât 1 ha de molid.

Modalități de reducere a emisiilor și a toxicității

• Un impact uriaș asupra cantității de emisii (fără a lua în considerare arderea combustibilului și timpul) joacă organizarea traficului mașini în oraș (o parte semnificativă a emisiilor are loc în blocajele de trafic și la semafoare). Cu o organizație de succes, este posibil să se utilizeze motoare mai puțin puternice, la turații intermediare (economice) mici.
• Reduceți semnificativ conținutul de hidrocarburi din gazele reziduale, de mai mult de 2 ori, posibil prin utilizarea ca combustibil petrol asociat (propan, butan) sau gaz natural elementele de bază, în ciuda faptului că principalul dezavantaj al gazelor naturale este rezerva sa redusă de energie, nu este atât de semnificativ pentru oraș.
• Pe lângă compoziția combustibilului, toxicitatea este afectată de starea motorului și reglarea(în special motorină - emisiile de funingine pot crește de 20 de ori și carburator - emisiile de oxizi de azot se modifică de 1,5-2 ori).
• Emisii reduse semnificativ (consum redus de combustibil) în modernitate structuri motoare cu sursă de alimentare cu injecție cu un amestec stoichiometric stabil de benzină fără plumb cu instalarea unui catalizator, motoare pe gaz, unități cu supraîncărcătoare și răcitoare de aer, utilizând o acționare hibridă. Cu toate acestea, astfel de modele cresc mult costul mașinilor.
• Testele SAE au arătat că o modalitate eficientă de a reduce emisiile de oxid de azot (până la 90%) și, în general, gazele toxice este injectarea apei în camera de ardere.
• Există standarde pentru mașinile produse. În Rusia și țările europene au fost adoptate standardele EURO, stabilind atât indicatori de toxicitate, cât și indicatori cantitativi (a se vedea tabelul de mai sus)
• În unele regiuni, restricții de trafic vehicule grele (de exemplu, la Moscova).
• Semnarea Protocolului de la Kyoto
• Diverse acțiuni ecologice, de exemplu: Plantați un copac - dați Pământului oxigen!

Ce trebuie să știți despre Protocolul de la Kyoto?

protocolul de la Kyoto- un document internațional adoptat la Kyoto (Japonia) în decembrie 1997, în plus față de Convenția-cadru a Națiunilor Unite privind schimbările climatice (FCCC). Obligă țările dezvoltate și țările cu economii în tranziție să reducă sau să stabilizeze emisiile de gaze cu efect de seră în 2008-2012 comparativ cu 1990.

Începând cu 26 martie 2009 Protocolul a fost ratificat de 181 de țări ale lumii(aceste țări împreună reprezintă mai mult de 61% din emisiile globale). Excepția notabilă de la această listă este Statele Unite. Prima perioadă de implementare a protocolului a început la 1 ianuarie 2008 și va dura cinci ani până la 31 decembrie 2012 după care se așteaptă un nou acord care să-l înlocuiască.

Protocolul de la Kyoto a fost primul acord global privind protecția mediului bazat pe un mecanism de reglementare bazat pe piață - mecanismul comerțului internațional cu emisii de gaze cu efect de seră.

Copaci artificiali, oxigen real

Oamenii de știință de la Universitatea Columbia din New York au colaborat cu studioul francez de design Influx Studio pentru a dezvolta copaci artificiali. În general, aceasta este o mașină în stilul unei dracaene, cu ramuri largi și o coroană în formă de umbrelă. Ramurile sunt folosite pentru a susține panourile solare care alimentează copacii.

Copacii artificiali vor arăta ca niște felinare uriașe care sclipesc în întuneric cu culori diferite. Dracaena mecanică nu va fi doar de folos practic, ci va deveni și o podoabă a metropolei moderne.

Pe lângă transformarea dioxidului de carbon în oxigen, copacii artificiali pot servi ca o sursă suplimentară de energie. În plus față de panourile solare, acesta va fi generat prin conversia energiei mecanice dintr-un set de leagăn de la bază.

În exterior, astfel de copaci artificiali seamănă cu dracaena și constau din lemn și plastic reciclat. Coaja unui astfel de „copac” conține panouri solare și filtre pentru a absorbi dioxidul de carbon. În „trunchiurile” copacilor artificiali există apă și rășină de copac - cu participarea lor va avea loc procesul de fotosinteză. Pentru a sprijini operabilitatea unor astfel de copaci, va fi folosit un leagăn special: orășenii veseli vor fi generatorii de electricitate.

A cumpărat o mașină - plantați 12 hectare de pădure

În viața de zi cu zi, întâmpinăm adesea probleme de lipsă de apă sau hrană. Ne provoacă unele neplăceri. Există, însă, lucruri al căror deficit se acumulează imperceptibil, dar în viitorul apropiat riscă să devină o problemă serioasă pentru asigurarea vieții omenirii.

Eliminarea, prelucrarea și eliminarea deșeurilor de la 1 la 5 clase de pericol

Lucrăm cu toate regiunile din Rusia. Licență valabilă. Un set complet de documente de închidere. Abordare individuală a clientului și politică de preț flexibilă.

Folosind acest formular, puteți lăsa o cerere pentru furnizarea de servicii, puteți solicita o propunere comercială sau puteți obține o consultație gratuită de la specialiștii noștri.

Impactul gazelor de eșapament asupra atmosferei este o problemă de mediu urgentă. Mulți oameni folosesc mașini și nici nu știu cât de rău otrăvesc aerul. Pentru a evalua daunele, merită examinată compoziția gazelor de eșapament și consecințele impactului acestora asupra mediului.

Din ce sunt făcute gazele de eșapament?

Gazele de eșapament de la mașini se formează în timpul funcționării motorului, precum și în timpul arderii incomplete sau complete a combustibilului utilizat. În total, peste două sute de componente diferite se găsesc în ele: unele există doar pentru câteva minute, în timp ce altele se descompun de-a lungul anilor și se ridică în aer pentru o lungă perioadă de timp.

Clasificare

Toate emisiile în funcție de proprietăți, componente și gradul de impact asupra mediului și corpului uman vor fi împărțite în mai multe grupuri:

1. Primul grup unește toate substanțele care nu au proprietăți toxice. Aceasta include vaporii de apă, precum și componentele naturale și integrale ale aerului atmosferic, care pătrund inevitabil în motoarele automobilelor. Această categorie include și emisiile de CO2 - dioxid de carbon, care este, de asemenea, netoxic, dar reduce concentrația de oxigen din aer.
2. Al doilea grup de constituenți ai gazelor de eșapament din automobile include monoxidul de carbon, adică monoxidul de carbon. Este un produs al combustiei incomplete a combustibilului și are proprietăți otrăvitoare și toxice pronunțate. Această substanță, care intră în corpul uman prin inhalare, intră în sânge și reacționează cu hemoglobina. Drept urmare, concentrația de oxigen este mult redusă, apare hipoxia și, în cazurile severe, moartea.
3. Al treilea grup include oxizi de azot, care au o nuanță maronie, un miros înțepător neplăcut. Astfel de substanțe sunt periculoase pentru oameni, deoarece pot irita membranele mucoase și pot afecta membranele organelor interne, în special plămânii.
4. Al patrulea grup de componente ale gazelor de eșapament este cel mai numeros și include hidrocarburi, care apar din cauza arderii incomplete a combustibilului utilizat la motoarele auto. Și aceste substanțe formează fum albastru sau alb deschis.
5. Al cincilea grup de componente de evacuare este reprezentat de aldehide. Cele mai mari concentrații ale acestor substanțe sunt observate la sarcini minime sau la așa-numitul ralanti, când regimul de temperatură al arderii în motor nu este foarte ridicat.
6. Al șaselea grup de constituenți ai gazelor de eșapament din automobile sunt diverse particule dispersate, inclusiv funingine. Sunt considerate produse de uzură a pieselor motorului și pot include, de asemenea, particule de ulei, aerosoli, depozite de carbon. Funinginea nu este periculoasă de la sine, dar se poate acumula în căile respiratorii și poate afecta vizibilitatea în timpul emisiilor de eșapament.
7. Al șaptelea grup de substanțe care alcătuiesc gazele de eșapament sunt diferiți compuși ai sulfului formați în timpul arderii combustibililor care conțin sulf în motoare (acestea includ, în primul rând, motorina). Astfel de componente au un miros caracteristic înțepător și sunt capabile să irite membranele mucoase, precum și să perturbe procesele metabolice și reacțiile oxidative.
8. Cel de-al optulea grup este compuși de plumb diferiți. Ele apar în timpul funcționării motoarelor cu carburator, sub rezerva utilizării benzinei cu plumb cu aditivi care măresc numărul octanic.

Efectele expunerii la gazele de eșapament

Impactul gazelor de eșapament asupra sănătății umane, mediului și atmosferei este extrem de distructiv. În primul rând, emisiile dăunătoare generate de arderea combustibilului la motoarele auto poluează grav aerul, formând smog. Unele particule mici și ușoare pot crește și atinge straturile atmosferice, schimbându-și compoziția și compactând structura.

Gazele de eșapament sunt una dintre cauzele efectului de seră, care se dezvoltă într-un ritm rapid și reprezintă o amenințare reală pentru mediu și pentru întreaga umanitate. Provoacă anomalii meteorologice, încălzirea, topirea ghețarilor și creșterea nivelului mării.

O altă zonă de influență negativă a gazelor de eșapament contribuie la formarea ploilor acide. Recent, au început să meargă din ce în ce mai des și dăunează foarte mult ecosistemului. Precipitațiile, care au o aciditate ridicată, modifică compoziția solului, ceea ce îl poate face inadecvat pentru cultivarea plantelor și cultivarea culturilor.

Flora suferă foarte mult: ploile mănâncă literalmente frunzele și fructele. De asemenea, precipitațiile acide sunt dăunătoare și periculoase pentru oameni: au un efect iritant și toxic asupra pielii și a scalpului.

Expunerea la evacuarea mașinii este extrem de periculoasă pentru corpul uman. Componentele gazului pătrund aproape imediat în sistemul respirator, irită membranele mucoase ale plămânilor și bronhiilor, perturbă și inhibă funcția respiratorie și provoacă, de asemenea, o serie de boli cronice, inclusiv astmul și bronșita. Dar substanțele din căile respiratorii sunt absorbite în sânge și îi modifică compoziția, de exemplu, reduc semnificativ concentrația de oxigen. De asemenea, compușii pătrund în toate țesuturile și organele, iar unii sunt capabili în viitor să provoace degenerarea și mutația celulelor, distrugerea lor.

Cum să evitați efectele grave de evacuare

Ar trebui luate o serie de măsuri pentru a reduce la minimum consecințele periculoase și grave ale efectelor negative ale gazelor de eșapament ale vehiculului:

1. Funcționarea competentă, rațională și moderată a autovehiculelor. Evitați ralanti mult timp, evitați conducerea la viteze mari, dacă este posibil, abandonați mașina în favoarea utilizării transportului public, și anume troleibuze și tramvaie.
2. Cea mai eficientă cale este abandonarea combustibililor uleioși și trecerea la surse alternative de energie. În ultimii ani, oamenii de știință au început să dezvolte mașini care funcționează cu electricitate și chiar panouri solare.
3. Monitorizați constant starea de sănătate a mașinii, în special starea motorului și a tuturor pieselor sale, precum și funcționarea sistemului de evacuare.
4. Sunt disponibile mijloace moderne care reduc concentrația de substanțe nocive în evacuarea mașinii. Acestea includ așa-numiții convertoare catalitice de gaze de eșapament. Dacă sunt utilizate în mod constant, atunci emisiile vor fi mai puțin periculoase pentru atmosferă și umanitate.

Atunci când folosește o mașină, fiecare proprietar trebuie să aibă grijă nu numai de funcționalitatea sa, ci și de impactul transportului și al emisiilor asupra sănătății și mediului. Doar în acest caz va fi posibil să se evite consecințele triste.

Emisiile de la motoarele cu ardere internă (ICE) sunt împărțite în emisii de la motoarele cu carburator și diesel. Această diviziune se datorează faptului că motoarele cu carburator (CD) funcționează cu amestecuri omogene de aer-combustibil, în timp ce motoarele diesel (DD) - cu amestecuri eterogene.

Emisiile de la motoarele cu combustie internă de tip carburator includ hidrocarburi, oxizi de carbon, oxizi de azot și emisii fugare. Contaminarea are loc ca urmare a reacțiilor și în timpul arderii în vrac și pe suprafețe. Suflarea gazelor prin inelele pistonului și evacuarea cilindrilor sunt surse mai puțin intense de poluare.

În 1980, 4% din autoturismele și camioanele din lume erau echipate cu motoare diesel, iar până la sfârșitul anilor 1980 această cifră a crescut la 25%. Principalele emisii poluante ale motoarelor diesel sunt aceleași cu cele ale motoarelor cu carburator (hidrocarburi, monoxid de carbon, oxizi de azot, emisii fugare), dar li se adaugă particule de carbon (aerosoli de funingine).

Un autoturism emite monoxid de carbon CO până la 3 m3 / h, un camion - până la 6 m3 / h (3 ... 6 kg / h).

Compoziția gazelor de eșapament ale mașinilor cu diferite tipuri de motoare poate fi evaluată din datele date în tabel. 8.1.

Emisiile de monoxid de carbon și hidrocarburi de la motoarele cu carburator sunt semnificativ mai mari decât la motoarele diesel.

8.2. Reducerea emisiilor de la motoarele cu ardere internă

O creștere a performanței de mediu a unui vehicul este posibilă printr-un set de măsuri pentru îmbunătățirea designului și a modului de funcționare a acestuia. Pentru a îmbunătăți performanțele de mediu ale plumbului auto: creșterea eficienței acestuia; înlocuirea motoarelor cu combustie internă pe benzină cu motoarele diesel; transferul motoarelor cu ardere internă la utilizarea combustibililor alternativi (gaz comprimat sau lichefiat, etanol, metanol, hidrogen etc.); utilizarea neutralizatorilor pentru gazele de eșapament ale motorului cu ardere internă; îmbunătățirea modului de funcționare a motorului cu ardere internă și a întreținerii vehiculului.

Sunt cunoscute și aplicate o serie de metode pentru reducerea toxicității gazelor de eșapament. Printre acestea, funcționarea unei mașini în condițiile în care motorul emite cea mai mică cantitate de substanțe toxice (frânare redusă, mișcare uniformă la o anumită viteză etc.); utilizarea aditivilor speciali pentru combustibil, creșterea completă a combustiei sale și reducerea emisiilor de CO (alcooli, alți compuși); arderea aprinsă a unor componente dăunătoare.

V La motoarele cu carburant, raportul aer-combustibil afectează conținutul de hidrocarburi și monoxid de carbon al evacuării. De exemplu, emisiile cresc odată cu creșterea îmbogățirii amestecului. Conținutul de CO crește datorită arderii incomplete cauzate de lipsa de oxigen din amestec. Creșterea conținutului de hidrocarburi se datorează în primul rând creșterii adsorbției combustibilului și creșterii mecanismului de ardere incompletă a combustibilului. Amestecurile slabe creează emisii mai mici de Cn Hm și CO ca urmare a arderii lor mai complete.

V La motoarele diesel, puterea se schimbă atunci când se modifică cantitatea de combustibil injectat. Ca urmare, distribuția jetului de combustibil, cantitatea de combustibil care lovește peretele, presiunea din cilindru, temperatura și durata injecției se schimbă.

Experții consideră că, pentru a reduce semnificativ emisiile dăunătoare, este necesar să se reducă consumul de benzină de la 8 litri (la 100 km de mers - la 2 ... 3 litri. Acest lucru necesită îmbunătățirea calității motorului și a combustibilului; trecerea la benzină fără plumb; utilizarea arderii catalitice pentru reducerea emisiilor de CO; introducerea electronilor

sistem de control zgomotos pentru procesele de ardere a combustibilului; și alte măsuri, în special utilizarea amortizoarelor de zgomot în sistemul de evacuare.

O creștere a eficienței consumului de combustibil al unui vehicul se realizează în principal prin îmbunătățirea procesului de ardere într-un motor cu ardere internă: combustie strat cu strat a combustibilului; combustie cu flacără pre-cameră; utilizarea încălzirii și evaporării combustibilului în tractul de admisie; utilizarea aprinderii electronice. Rezervele suplimentare pentru îmbunătățirea eficienței mașinii sunt:

- reducerea greutății mașinii datorită îmbunătățirii designului acesteia și utilizării materialelor nemetalice și de înaltă rezistență;

- îmbunătățirea performanței aerodinamice a caroseriei (ultimele modele de autoturisme au, de regulă, un coeficient de rezistență cu 30 ... 40% mai mic);

- reducerea rezistenței filtrelor de aer și a tobei de eșapament, oprirea unităților auxiliare, cum ar fi un ventilator etc .;

- reducerea greutății combustibilului transportat (umplerea incompletă a rezervoarelor) și a greutății sculelor.

Modelele moderne de autoturisme diferă semnificativ în ceea ce privește consumul de combustibil față de modelele anterioare.

Mărcile promițătoare de autoturisme vor avea un consum de benzină de 3,5 l / 100 km sau mai puțin. Creșterea eficienței autobuzelor și camioanelor se realizează în primul rând prin utilizarea motoarelor cu combustie internă diesel. Au avantaje de mediu în comparație cu motoarele cu combustie internă pe benzină, deoarece au un consum specific de combustibil specific cu 25 ... 30% mai mic; în plus, compoziția gazelor de eșapament de la un motor diesel cu ardere internă este mai puțin toxică (a se vedea tabelul 8.1).

Motoarele care funcționează cu combustibili alternativi au avantaje de mediu față de motoarele cu combustie internă pe benzină. O idee generală despre reducerea toxicității motoarelor cu ardere internă la trecerea la un combustibil alternativ poate fi obținută din datele prezentate în tabel. 8.2.

Tabelul 8.2 Toxicitatea emisiilor de ICE pe diferiți combustibili

Mulți oameni de știință văd o soluție parțială la problema mediului în transformarea mașinilor în combustibili gazoși. Deci, conținutul de monoxid de carbon

lerodul la evacuarea vehiculelor cu gaz este mai mic cu 25 ... 40%; oxid de azot cu 25 ... 30%; funingine cu 40 ... 50%. Când GPL sau gazul comprimat este utilizat în motoarele auto, gazele de eșapament nu conțin aproape monoxid de carbon. Soluția la această problemă ar fi utilizarea pe scară largă a vehiculului electric. Vehiculele electrice produse au o autonomie limitată datorită capacității limitate și a masei mari de baterii. Cercetări ample sunt în curs de desfășurare în acest domeniu. Unele rezultate pozitive au fost deja obținute. Reducerea toxicității emisiilor poate fi realizată prin reducerea conținutului de compuși de plumb din benzină fără a-i deteriora proprietățile energetice.

Conversia în combustibil pe gaz nu prevede schimbări semnificative în proiectarea ICE, însă este constrânsă de lipsa stațiilor de alimentare și de numărul necesar de vehicule transformate pentru a funcționa pe gaz. În plus, o mașină transformată pentru a funcționa cu combustibil pe gaz își pierde capacitatea de transport din cauza prezenței buteliilor și a unei rezerve de putere de aproximativ 2 ori (200 km față de 400 ... 500 km pentru o mașină pe benzină). Aceste dezavantaje pot fi parțial eliminate prin transformarea vehiculului în gaz natural lichefiat.

Utilizarea metanolului și etanolului necesită modificări în proiectarea motorului cu ardere internă, deoarece alcoolii sunt mai activi chimic față de cauciucuri, polimeri și aliaje de cupru. Un dispozitiv de încălzire suplimentar trebuie introdus în proiectarea ICE pentru a porni motorul în sezonul rece (la t< -25 °С); необходима перерегулировка карбюратора, так как изменяется стехиометрическое отношение расхода воздуха к расходу топлива. У бензиновых ДВС оно равно 14,7; у двигателей на метаноле - 6,45, а на этаноле - 9. За рубежом (Бразилия) применяют смеси бензина и этанола в пропорции 12:10, что позволяет использовать бензиновые ДВС с незначительными изменениями их конструкции, несколько повышая при этом экологические показатели двигателя.

În ciuda faptului că emisiile de substanțe toxice (Cn Hm și CO) de la carter și sistemul de alimentare cu combustibil al motorului sunt cel puțin cu un ordin de mărime mai mic decât emisiile de gaze de eșapament, metodele de ardere a gazelor de carter dintr-o combustie internă motorul este în curs de dezvoltare. Cunoscut este un circuit închis pentru neutralizarea gazelor din carter cu alimentarea lor la galeria de admisie a motorului, urmată de arderea după. Un sistem de ventilație închis al carterului cu revenirea gazelor din carter la carburator reduce eliberarea de hidrocarburi în atmosferă cu 10 ... 30%, oxizii de azot cu 5 ... 25%, dar în același timp emisia de monoxid de carbon crește cu 10 ... 35%. Când gazele carterului revin după carburator, emisia de Cn Hm scade cu 10 ... 40%, CO cu 10 ... 25%, dar emisia de NOx crește cu 10 ... 40%.

Pentru a preveni emisiile de vapori de benzină din sistemul de alimentare, a cărui parte principală intră în atmosferă atunci când motorul nu funcționează, un sistem de neutralizare a vaporilor de combustibil din carburator și rezervorul de combustibil este instalat pe mașini, format din trei unități principale ( Fig. 8.1): un rezervor de combustibil sigilat 1 cu un rezervor special 2 pentru a compensa expansiunea termică a combustibilului; capace 3 ale gâtului de umplere a combustibilului cu o supapă de siguranță cu două căi pentru a preveni presiunea excesivă sau vidul în rezervor; un adsorber 4 pentru absorbția vaporilor de combustibil atunci când motorul este oprit, cu un sistem de recuperare a vaporilor în tractul de admisie al motorului în timpul funcționării sale. Cărbunele activ este utilizat ca adsorbant.

Orez. 8.1. Schema de captare a vaporilor de combustibil ai unui motor cu combustie internă pe benzină

Respectarea reglementărilor de întreținere și controlul compoziției gazelor de eșapament (gazelor de eșapament) ale motorului cu ardere internă poate reduce semnificativ emisiile toxice în atmosferă. Se știe că la 160 de mii de km de rulare și în absența controlului, emisiile de CO cresc de 3,3 ori, iar Cn NT - de 2,5 ori.

Îmbunătățirea performanței de mediu a unui sistem de propulsie cu turbină cu gaz (GTDU) pe avioane se realizează prin îmbunătățirea procesului de ardere a combustibilului, folosind combustibili alternativi (gaz lichefiat, hidrogen etc.) și organizarea rațională a traficului în aeroporturi.

O creștere a timpului de ședere a produselor de ardere în camera de ardere a unei GTEU este însoțită de o creștere a completitudinii arderii (o scădere a conținutului de CO și Cn Hm în produsele de ardere) și a conținutului de oxizi de azot din lor. Prin urmare, modificând timpul de rezidență al gazului din camera de ardere, este posibil să se obțină doar toxicitatea minimă a produselor de ardere și să nu se elimine complet.

Un mijloc mai eficient de reducere a toxicității motoarelor cu turbină cu gaz este utilizarea metodelor de alimentare cu combustibil care asigură o amestecare mai uniformă a combustibilului și a aerului. Acestea includ dispozitive cu pre-evaporare a combustibilului, injectoare cu aerare a combustibilului, etc. Testele efectuate pe camerele model indică faptul că astfel de metode pot reduce conținutul de Cn Hm în produsele de ardere cu mai mult de un ordin de mărime, CO - de mai multe ori, oferă fum epuizați și reduceți conținutul de NOx.

O reducere semnificativă a conținutului de NOx în produsele de ardere ale motoarelor cu turbină cu gaz se realizează cu un proces etapizat de ardere a combustibilului în camere de ardere cu două zone. În astfel de camere, partea principală a combustibilului la moduri de forță ridicată este arsă sub forma unui amestec slab pregătit anterior. O parte mai mică a combustibilului (~ 25%) este arsă sub forma unui amestec bogat, unde se formează în principal oxizi de azot. Experimentele arată că, cu o astfel de combustie, este posibil să se reducă conținutul de NOx de 2 ori.

Soluția la problemele de mediu asociate cu utilizarea tehnologiei rachete se bazează pe utilizarea combustibilului ecologic, în principal oxigen și hidrogen.

8.3. Neutralizarea evacuării de la motoarele cu ardere internă

Îmbunătățirea performanței de mediu a vehiculelor este posibilă printr-un set de măsuri pentru îmbunătățirea proiectării și modurilor de funcționare a acestora. Acestea includ îmbunătățirea eficienței motoarelor, înlocuirea versiunilor lor pe benzină cu cele diesel, utilizarea combustibililor alternativi (gaz comprimat sau lichefiat, etanol, metanol, hidrogen etc.), utilizarea neutralizatorilor de gaze de eșapament, optimizarea funcționării motorului și întreținerea mașinii.

O reducere semnificativă a toxicității motorului cu ardere internă se realizează cu ajutorul convertoarelor de gaze de eșapament (gaze de eșapament). Neutralizatori lichizi, catalitici, termici și combinați. Cele mai eficiente dintre acestea sunt modelele catalitice. Echiparea mașinilor cu acestea a început în 1975 în SUA și în 1986 în Europa. De atunci, poluarea atmosferică prin evacuare a scăzut brusc - cu 98,96 și respectiv 90% pentru hidrocarburi, CO și NOx.

Un convertor catalitic este un dispozitiv suplimentar care este introdus în sistemul de evacuare al motorului pentru a reduce emisiile de gaze de eșapament. Neutralizatori lichizi, catalitici, termici și combinați.

Principiul de funcționare a neutralizatorilor lichizi se bazează pe dizolvarea sau interacțiunea chimică a componentelor toxice ale gazelor de eșapament atunci când acestea sunt trecute printr-un lichid cu o anumită compoziție: apă, o soluție apoasă de sulfit de sodiu, o soluție apoasă de bicarbonat de sodă.

În fig. 8.2 este o diagramă a unui convertor de lichid utilizat cu un motor diesel în doi timpi. Gazele de eșapament intră în neutralizator prin conducta 1 și prin colectorul 2 intră în rezervorul 3, unde reacționează cu fluidul de lucru. Gazele curățate trec prin filtrul 4, separatorul 5 și sunt eliberate în atmosferă. Pe măsură ce se evaporă, lichidul este adăugat în rezervorul de lucru din rezervorul suplimentar 6.

Orez. 8.2. Circuit convertor lichid

Trecerea gazelor de eșapament diesel prin apă duce la scăderea mirosului, aldehidele sunt absorbite cu o eficiență de 0,5, iar eficiența îndepărtării funinginei ajunge la 0,60 ... 0,80. În același timp, conținutul de benzo (a) piren în gazele de eșapament ale motoarelor diesel scade ușor. Temperatura gazelor după curățarea lichidului este de 40 ... 80 ° С, iar fluidul de lucru este încălzit la aproximativ aceeași temperatură. Cu o scădere a temperaturii, procesul de curățare este mai intens.

Neutralizatoarele de lichid nu necesită timp pentru a ajunge în modul de funcționare după pornirea unui motor rece. Dezavantaje ale neutralizatorilor lichizi: greutate și dimensiuni mari; necesitatea schimbării frecvente a soluției de lucru; ineficiență în raport cu CO; eficiență scăzută (0,3) în raport cu NOx; evaporarea intensivă a lichidului. Cu toate acestea, utilizarea neutralizatorilor lichizi în sistemele combinate de purificare poate fi rațională, în special pentru instalații, ale căror gaze de eșapament trebuie să aibă o temperatură scăzută la intrarea în atmosferă.

Ne însoțesc aproape peste tot - zboară în bucătăria noastră printr-o fereastră, ne urmăresc într-o mașină, la o trecere de pietoni, în mijloacele de transport în comun ... Gazele de eșapament de la mașini - sunt cu adevărat la fel de periculoase pentru oameni precum media le prezintă?

General la specific - Poluarea aerului evacuat

Din când în când, în orașele mari, din cauza smogului iminent, nici măcar cerul nu este vizibil. Autoritățile din Paris, de exemplu, încearcă să restricționeze ieșirea mașinilor în astfel de zile - astăzi proprietarii de mașini cu numere pare și mâine cu numere impare ... Dar de îndată ce bate un vânt proaspăt și răspândește gazele acumulate, toată lumea este eliberată din nou pe drum până când un nou val de smog acoperă orașul, astfel încât turiștii să nu vadă Turnul Eiffel. În multe orașe mari, mașinile sunt principalii poluanți ai aerului, deși la nivel global sunt inferiori conducerii industriei. Doar sfera producției de energie din produse petroliere și organice emite în atmosferă de două ori mai mult dioxid de carbon decât toate mașinile combinate.

În plus, potrivit ecologiștilor, omenirea taie anual câtă pădure ar fi suficientă pentru a procesa tot CO 2 care intră în atmosferă din țeava de eșapament.

Adică, orice s-ar putea spune, dar poluarea atmosferei de către gazele de eșapament ale mașinilor este, la scară globală, doar una dintre legăturile din sistemul de consum care este distructivă pentru planeta noastră. Cu toate acestea, să încercăm să trecem de la general la particular - care este mai aproape de noi, un fel de plantă la marginea geografiei sau o mașină? „Calul de fier” este, în mare, generatorul nostru personal de „farmece” de evacuare, care continuă să facă acest lucru chiar aici și acum. Și ne doare, în primul rând, pe noi înșine. Mulți șoferi se plâng de somnolență și caută o cale, nici măcar nu bănuiesc că lipsa de forță și vigoare se datorează inhalării gazelor de eșapament!

Daune de eșapament - Este atât de rău?

În total, gazele de eșapament conțin peste 200 de formule chimice diferite. Acestea sunt azot, oxigen, apă și același dioxid de carbon, inofensiv pentru organism și agenți cancerigeni toxici, care cresc riscul de a contracta afecțiuni grave până la formarea tumorilor maligne. Cu toate acestea, în perspectivă, cea mai periculoasă substanță care ne poate afecta sănătatea aici și acum este monoxidul de carbon CO, un produs al arderii incomplete a combustibilului. Nu putem simți acest gaz cu receptorii noștri și, în mod tăcut și invizibil, creează un mic Auschwitz pentru corpul nostru - otrava restricționează accesul oxigenului la celulele corpului, care la rândul său poate provoca atât o durere de cap comună, cât și simptome mai grave ale otrăvire, până la pierderea cunoștinței și moarte.

Cel mai rău lucru este că copiii sunt cei mai otrăviți - chiar la nivelul inhalării lor, cea mai mare cantitate de otravă este concentrată. Experimentele, care au luat în considerare tot felul de factori, au dezvăluit un model - copiii care sunt expuși în mod regulat la monoxidul de carbon și la alte produse de evacuare devin pur și simplu plictisitori, fără a mai menționa imunitatea slăbită și bolile „minore”, cum ar fi răcelile frecvente. Și acesta este doar vârful aisbergului - merită să descriem efectele asupra corpului nostru ale formaldehidei, benzopirenului și altor 190 de compuși?? Britanicii pragmatici au calculat că aburii de evacuare ucid mai mulți oameni în fiecare an decât în ​​accidente de mașină!

Gazele de eșapament auto - cum să le rezolvați?

Și din nou, să trecem de la general la particular - puteți da vina pe guvernele lumii pentru inactivitate cât doriți, certați-i pe magnatii industriali ori de câte ori sunteți bolnavi dvs. sau membrii familiei voastre, dar dvs. și numai dvs. puteți face ceva, chiar dacă nu abandonează complet mașina, dar chiar și numai pentru a reduce emisiile. Desigur, suntem cu toții limitați de capacitățile portofelului nostru, dar de acțiunile enumerate în acest articol, cu siguranță, vor exista cel puțin una care să vi se potrivească. Să fim de acord - veți începe să cântați chiar acum, fără a amâna până mâine fantomatică.

Este posibil să vă permiteți trecerea la motoarele pe gaz natural - faceți-o! Dacă acest lucru nu este posibil, reglați motorul, conduceți. Dacă totul este în regulă cu motorul, încercați să alegeți modul cel mai rațional de funcționare a acestuia. Gata? Mergeți mai departe - utilizați convertoare de gaze de eșapament! Nu permite portofelul? Așadar, economisiți bani pe benzină - mergeți mai des, mergeți cu bicicleta la magazin.

Costul combustibilului este atât de mare încât, cu doar câteva săptămâni de astfel de economii, vă puteți permite cel mai bun convertor catalitic! Optimizați-vă călătoriile - încercați să faceți cât mai multe lucruri într-o singură călătorie, combinați excursii cu vecinii sau colegii. Acționând în acest fel, îndeplinind cel puțin una dintre condițiile enumerate, puteți fi personal mulțumit de voi înșivă - datorită dvs., poluarea aerului din gazele de eșapament a fost redusă! Și nu credeți că acesta nu este rezultatul - acțiunile voastre sunt ca niște pietre mici care implică o avalanșă.