В результате
сложных фотохимических процессов, стимулируемых
ультрафиолетовой радиацией Солнца, из оксидов
азота,углеводородов, альдегидов и других веществ образуются
фотооксиданты (окислители).
Низкие
концентрации NO2 могут создать большое
количество атомарного кислорода, который
в свою очередь образует озон и вновь реагирует
с веществами, загрязняющими атмосферный
воздух. Наличие в атмосфере формальдегида,
высших альдегидов и других углеводородных
соединений также способствует вместе
с озоном образованию новых перекисных
соединений.
Продукты
диссоциации взаимодействуют с олефинами,
образуя токсичные нитроперекисные соединения.
При их концентрации более 0,2 мг/м3 наступает
конденсация водяных паров в виде мельчайших
капелек тумана с токсичными свойствами.
Их количество зависит от сезона года,
времени суток и других факторов. В жаркую
сухую погоду смог наблюдается в виде
желтой пелены (цвет придает присутствующий
в воздухе диоксид азота NO2 – капельки желтой жидкости).
Смог
вызывает раздражение слизистых оболочек,
особенно глаз, может вызвать головную
боль, отеки, кровоизлияния, осложнения
заболеваний дыхательных путей. Ухудшает
видимость на дорогах, увеличивая тем
самым количество дорожно-транспортных
происшествий.
Опасность
смога для жизни человека велика.
4. Альтернативные топлива
Традиционное
топливо – это продукты переработки
из нефти с различными добавками, такими,
как очистительные, коррозийные ингибиторы
либо стабилизаторы. Альтернативное топливо
это все виды топлива, не
содержащие нефть. Они состоят,
например, из растительных масел, спирта
или газовых энергоносителей.
(Альтернативные
виды топлива по Беккеру и Лебедеву):
4.1. Биотопливо
Биотопливо производится из биомассы,
и поэтому относится к группе регенеративных
источников энергии. С экологической точки
зрения у данного вида источника энергии
существует два преимущества: первое –
это возможность использования воспроизводимого
сырья и остаточного продукта от сельскохозяйственного
либо промышленного производства (например,
навоз); второе – использование биомасс
является привлекательным с климатической
точки зрения, поскольку CO2, возникающий
при сгорании биотоплива, уходит из атмосферы
на образование новой биомассы.
Естественно, из-за интенсивного
использования биоэнергетических носителей
возникают экологические проблемы. Например,
применение этих ресурсов становится
причиной активного окисления земель
и вод, повышенного выброса азотосодержащих
веществ, и как результат, более интенсивного
использования удобрений.
Главным недостатком являются
здесь материальные затраты. При возделывании
рапса, картофеля и сахарной свеклы придётся
финансировать всё сельскохозяйственное
производство, и, естественно, процесс
дальнейшей переработки. Вследствие этого
расходы на производство могут быть в
два раза больше, чем у дизельного топлива.
Однако при помощи государственного
регулирования (налоги, дотации) можно
повысить интерес к биотопливу.
Биодизель, изготовленный из
рапсового масла, может применяться во
многих дизельных автомобилях, от легкового
до грузового. Так как биодизель вступает
в реакцию с определёнными пластмассами,
то транспортные средства должны быть
проверены производителем на предмет
использования биодизеля. Потребление
биодизеля на процентов выше, чем использование
обычного топлива, так как в нём содержится
меньше энергии, чем в обычном топливе.
Чистое рапсовое масло также
можно использовать энергоносителем,
но оно имеет больше недостатков, чем биодизель.
В отличие от обычного топлива, чистое
масло обладает высокой вязкостью и его
использование влечет за собой ряд трудностей
при холодном запуске автомобиля или низкой
температуре, оно быстро портится и превышает
допустимую норму выброса выхлопных газов
(EURO-4)*. Биодизель
не превышает этой нормы.
Существует и ряд других видов
биотоплива, но их ещё реже используют:
- растительные масла (в
чистом виде, например, подсолнечное
или пальмовое масло);
- биогаз (образование горючей
смеси из дерева или других
исходных материалов);
- метанол.
4.2. Ископаемые и синтетические
виды топлива
Сжатый природный газ можно
использовать в виде „Compressed Natural Gas“ (CNG),
сжимаемого до давления 200 бар, или в виде
„Liquified Natural Gas“ (LNG), сжижаемого при температуре
-165 градусов. Производство CNG с технологической
точки зрения проще, экономически выгоднее
и требует меньше энергии, чем производство
сжиженного природного газа. И поэтому
рекомендуется использовать CNG.
* EURO-4 – экологический стандарт,
регулирующий содержание вредных веществ
в выхлопных газах. Введен в Евросоюзе
в 2005 году, в 2009 году заменен на новый стандарт
– EURO-5. В России по состоянию на 2012 год
действует стандарт EURO-3. В отношении автомобильной
техники согласно постановлению Правительства
РФ от 20.01.12 действие сертификатов EURO-3
продлено до 31 декабря 2013 года. Стандарт
EURO-4 действует только на ввозимые автомобили.
Существенное преимущество
использования природного газа заключается
в низком выбросе NOx и пыли. Использование
природного газа в автобусных парках привело
к уменьшению выброса NOх на 85 процентов,
и к уменьшению выброса пыли практически
до нуля. Шумовое загрянение, производимое
автобусами, работающими на природном
газе, также уменьшается на 1 – 5 децибел.
Другое преимущество заключается
в том, что запасы природного газа имеются
в достаточном количестве, так что его
могут использовать следующие поколения.
Большое количество природного газа сгорает
при добыче и, таким образом, теряется.
Если потерянный природный газ использовать
в работе транспорта, это принесёт 100-процентную
выгоду без дополнительного усугубления
парникового эффекта.
Недостатки сжатого природного
газа по сравнению с традиционным топливом,
заключаются в повышенных требованиях
к эксплуатации и соблюдению правил безопасности
(защита от взрыва, заправка сжатым газом).
Для хранения сжатого природного газа
необходим больший резервуар, чем для
дизельного топлива. Поэтому природный
газ используется в работе общественного
транспорта и тяжелых грузовых автомобилей,
где бензобак можно устанавливать на крыше
или под днищем. Использование сжатого
природного газа в легковых автомобилях
приводит к ощутимому уменьшению места
в багажнике автомобиля, что рассматривается
как недостаток.
Кроме того, стоимость двигателя,
работающего на природном газе, примерно
на 8 – 16 процентов больше, чем стоимость
обыкновенного бензинового или дизельного
двигателя. Сжиженный керосинный газ,
Liquified Petroleum Gas (LPG) – это смесь пропана и
бутана. В основном LPG используется в таких
же двигателях, как и CNG. В отличие от CNG,
LPG хранится при значительно более низком
давлении (максимум 10 бар) и в меньших ёмкостях.
Поэтому LPG можно использовать в работе
не только тяжелых грузовых автомобилей
и автобусов, но также и легковых автомобилей.
LPG – это побочный продукт при
добыче и производстве нефти, а также при
её переработке. Каждая добытая тонна
нефти дает 2 – 4 килограмма LPG. Хотя, выделение
данного газа приводит к потере 0,2 – 0,4
процента энергии добытой нефти, его применение
– это реальная возможность сократить
использование ископаемых энергоносителей.
Выбросы LPG, используемого в грузовых автомобилях,
не превышают допустимого уровня СО2, согласно
стандарту EURO-4. Значительное преимущество
LGP – в более рациональном использовании
природных ресурсов, хотя ресурсы производства
LPG ограничены.
Использование водорода предлагается
зачастую в сфере автотранспорта и аргументируется
тем, что, в отличие от углеродистых энергоносителей,
использование водорода уменьшило бы
выброс СО2.
Однако в этих теориях не учитывается
спецификация производства водорода.
Как правило, водород производится
из природного газа, при этом потери энергии
и выбросы СО2 при использовании
его в автомобилях выше, чем при непосредственном
использовании природного газа.
Водород имеет свои преимущества,
когда его производят при помощи регенеративных
энергий, например, при расщеплении молекул
воды. Но в отличие от использования альтернативных
энергий (солнечная энергия), производство
водорода связано с дополнительными расходами.[1]
(Альтернативные
виды топлива по Захарову):
4.3. Спирты
Среди многочисленных спиртов наибольший
интерес в качестве топлива для ДВС представляют
метанол CH3OH и этанол C2H5OH. Они могут использоваться
как в чистом виде, так и в составе многокомпонентных
смесей с бензинами.
[1] Беккер, У.
Экология транспорта [Электронный текст]/
У. Беккер, В.М. Лебедев, Н. Шотт – Типография
ТУ Дрездена, 2004г. – 85 с.
4.4. Углеводородные
газы
Перспективность использования углеводородных
газов – сжатого природного газа
(СПГ) и сжиженного нефтяного газа
(СНГ) – в качестве альтернативного моторного
топлива для ДВС уже стала очевидной для
большинства стран мира. Связано это, прежде
всего, с их низкой стоимостью, развитой
добычей и доступностью во многих регионах
мира.
4.5. Водород
Интерес к водороду как к топливу для
ДВС обусловлен его высокими энергетическими
показателями, уникальными кинетическими
характери-стиками, отсутствием большинства
вредных веществ в продуктах сгорания.
Водород по массовой энергоемкости превосходит
традиционные углеводородные топлива
примерно в 2,5…3; спирты в 5…6 раз. Низшая
теплота сгорания молекулярного водорода
составляет 120 МДж/кг.
Однако из-за низкой энергоплотности
водород по объемной теплопро-изводительности
уступает большинству жидких и газообразных
топлив.
4.6. Диметиловый эфир
В последнее
время большой интерес стал вызывать диметиловый
эфир (ДМЭ) – CH3OCH3, получаемый из метанола
или природного газа.
Благодаря своим физико-химическим
характеристикам он может при-меняться
в дизельных ДВС с помощью штатной системы
топливоподачи без использования запальной
дозы дизельного топлива.[2]
[2]
Захаров, Е.А. Экологические проблемы автомобильного
транспорта [Текст]/ Е.А. Захаров, С.Н. Шумский//
Учебное пособие. – ВолгГТУ. – Волгоград,
2007г. – 56 с.
5. Быстрый источник
кислорода
По моему мнению самым лучшим источником
кислорода является именно тополь. Поскольку
он из семейства ивовых ценнейшая древесная
порода, широко применяемая в лесном хозяйстве
и зелёном строительстве. Латинское название
тополя - популюс - означает “народ”, дерево,
всегда живущее рядом с человеком.
Среди наших древесных пород тополя -
чемпионы по скорости роста. Большинство
древесных пород растут в высоту только
весной или в начале лета, буквально несколько
десятков дней.
Тополь растет с весны до осени, свыше
190 дней. У других древесных пород после
прекращения роста в высоту интенсивность
фотосинтеза несколько снижается, а у
тополя она сохраняется до конца вегетационного
периода. Эта порода имеет исключительно
мощную корневую систему. Посаженый весной
черенок к концу августа образует корни,
распространяющиеся по радиусу на 3-4 м.
За год черенок превращается в дерево
высотой 2-3 м, а выведенный на Украине гибридный
тополь Д. П. Торопогрицкого в условиях
Херсонщины ежегодно дает прирост 3-4 м.
Интенсивный фотосинтез, продолжительный
период роста на протяжении вегетационного
периода, мощные корни и большая крона
- вот первопричины быстрого роста тополей,
активного накопления органической массы.
Для укрепления склонов балок, берегов
рек эта порода незаменима.
Первое место среди зелёных собратьев
тополь занимает и по количеству выделяемого
кислорода. Подсчитано, что нормально
развитое дерево с диаметром ствола 20
сантиметров несет на себе от 70 до 155 тысяч
листочков; 400 молодых тополей за летний
сезон задерживает 340 килограммов пыли.
Тополя выделяют большое количество фитонцидов,
поглощают шум.
Заключение
Каждый человек ежедневно вдыхает
большой объем выхлопных газов машин,
однако это не останавливает увеличение
количества транспортных средств в городах.
Очищение воздуха не может произойти
по счастливому истечению событий, его
экология зависит от каждого человека
в частном, от его решения. Если каждый
человек решит для себя, что он хочет вдыхать
чистый воздух, то он сможет найти для
себя наиболее выгодный вариант его очистки
или выделения, будь то посадка деревьев
или новое топливо для машины. Поэтому
я считаю, что для начала стоит донести
до широких масс подробное, а не поверхностное
описание воздействия отработавших газов
на окружающую среду, а так же постараться
их максимально заинтересовать в решении
этой, несомненно, важной проблемы.
Библиографический
список
- Беккер, У. Экология транспорта [Электронный
текст]/ У. Беккер, В.М. Лебедев, Н. Шотт – Типография ТУ Дрездена, 2004г. – 106 с.
- Ваулюк, Г. Посади дерево [Текст]/ Г.Ваулюк, Н. Голицкий// К.:
Реклама, 1984г.
- Захаров, Е.А. Экологические проблемы автомобильного транспорта [Текст]/ Е.А. Захаров,
С.Н. Шумский// Учебное пособие. – ВолгГТУ. – Волгоград, 2007г. – 107 с.
- Зотов, Л.Л. Экологическая безопасность автомобилей [Текст] / Л.Л. Зотов// Учебное пособие. – Спб: СЗТУ, 2005г. – 115 с.
- Морозова, В.С. Экологическая безопасность транспортных средств [Текст]/ В.С. Морозова, В.Л. Поляцко// Учебное пособие. – Челябинск: ЮУрГУ, 2011г. – 53 с.
- www.wikipedia.ru [Интернет
ресурс].