Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ЗАГАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ І ЕКОЛОГІЯ ТРАНСПОРТУ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ВИКОРИСТАННЯ ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНИХ ВИДІВ ПАЛИВА.

Принципово новим напрямом в частині зниження впливу транспорту на навколишнє середовище є перехід на екологічно чисті види палива. В даний час існує декілька поширених видів альтернативного, екологічно більш чистого палива - зріджений нафтовий газ, природний газ, біодизельне паливо, водень і ін.

Застосування зрідженого нафтового газу вимагає не кардинальної зміни конструкції автомобіля, а тільки його пристосування до установки газового обладнання, залишаючи можливість використання як бензину, так і газу в якості палива. Зріджений нафтовий газ - це екологічно безпечніший вид палива. При його використанні кількість основних шкідливих речовин у викидах знижується в 2 і більше разів, знос основних деталей циліндропоршневої групи зменшується в 1,5-2 рази, термін служби моторного масла стає вище, витрати на паливо скорочуються в 2 рази. Екологічність і економічність роботи двигуна на зрідженому газі залежить від обладнання, що встановлюється на автомобіль. Найбільшою ефективністю володіють інжекторні системи упорскування газу [1] .

Природний газ в якості палива для транспортних засобів поділяється на компримированні, тобто стислий (КПГ), і скраплений (СПГ). Стиснений природний газ в якості основного компонента містить метан і в невеликій кількості домішки інших газів. Особливістю метану є те, що при нормальній температурі і навіть високому тиску він не переходить в зріджений стан. Щоб мати достатній енергетичний запас, стиснений газ зберігається в високоміцних металевих балонах під тиском 200 МПа. Балони мають велику масу. Калорійність природного газу нижче калорійності бензину на 10-15%, тому при роботі на КПГ потужність бензинового двигуна знижується на 18-20%. Ринок газових автомобілів в експлуатації розширюється повільно, а екологічні показники експлуатованих газових систем не забезпечують виконання вимог сучасних норм по токсичності.

Зріджений природний газ з точки зору техніко-економічні ефективності значно вигідніше, ніж КПГ. У зрідженому стані природний газ знаходиться при температурі -160 ° С; для збереження його в цьому стані потрібні криогенні ємності. Зріджування природного газу забезпечує зниження його обсягу приблизно в 600 разів. Це дозволяє отримати переваги в порівнянні з використанням стисненого природного газу: зменшити масу газового обладнання на транспортному засобі в 3-4 рази, а обсяг - в 1,5-3. Перехід на використання СПГ в нашій країні гальмується відсутністю інфраструктури, що забезпечує його отримання. На думку вітчизняних фахівців, застосування СПГ є найбільш перспективним напрямком використання природного газу в якості моторного палива.

Застосування газу на транспортному рухомому складі дозволяє істотно знизити токсичність: по СО в 3-4, NO v - в 1,2-2,0, C V H ; / в 1,2-1,4 рази. При роботі дизеля по газодизельному циклу димність в режимі вільного прискорення зменшується в 2-4 рази, гучність знижується на 8-10 дБ А, двигун працює м'якше і без специфічного запаху.

Поряд з очевидними перевагами, газове паливо має недоліки: у газобалонних вантажівок в порівнянні з бензиновими споряджена маса підвищується на 400 600 кг, відповідно, знижується вантажопідйомність, а запас ходу скорочується майже вдвічі. Крім того, слабо розвинена мережа газонаповнювальних і заправних станцій.

Роботи по використанню газового палива проводяться на багатьох видах транспорту, але найбільше застосування воно знайшло на автомобільному транспорті.

Біодизельне паливо - це альтернативний вид палива, що отримується з рослинних масел. Сировиною для виробництва біодизельного палива можуть бути різні рослинні масла (рапсове, соєве, арахісове, пальмова, відпрацьовані соняшникова і оливкова олія, а також тваринні жири).

Біодизельне паливо може використовуватися в звичайних ДВС як самостійно, так і в суміші з дизельним паливом, без внесення змін у конструкцію двигуна. Володіючи приблизно однаковим з мінеральним дизельним паливом енергетичним потенціалом, біодизельне паливо має ряд істотних переваг - не токсичне, практично не містить сірки і канцерогенного бензолу, розкладається в природних умовах, забезпечує значне зниження шкідливих викидів в атмосферу при спалюванні.

Однак при всіх позитивних моментах біопалива необхідно відзначити, що культивування рослин, які служать компонентами біодизеля, може вкрай негативно позначитися на навколишньому природному середовищу. Зокрема, територія Європи не дозволяє забезпечувати багаторічний сівозміну при збільшенні темпів споживання біодизельного палива. В результаті може статися, що рішення задачі зниження забруднення атмосфери відпрацьованими газами транспортних засобів посилить інші проблеми - деградації грунтів, виробництва продовольства, вимирання різних видів тварин.

Абсолютно екологічним видом альтернативного палива для автомобілів вважається водень, при згорянні якого не утворюється ніяких шкідливих речовин, тільки вода. З огляду на, що викиди шкідливих речовин з відпрацьованими газами автотранспорту в мегаполісі можуть становити більше 90%, використання водню в якості палива дозволить усунути цю екологічну проблему.

Багато автомобільні компанії світу намагаються перейти на водневе паливо в своїх конструкціях. Однак, незважаючи на екологічні і енергетичні переваги застосування водню, його використання в якості автомобільного палива в даний час носить експериментальний характер через проблеми, пов'язаних із зберіганням і економічною доцільністю застосування.

Утилізація, або нейтралізація, шкідливих викидів. Зниження кількості шкідливих викидів від транспортних засобів в даний час досягається за рахунок обладнання двигунів системами нейтралізації і очищення випускних газів. Відомі рідинні, термічні, каталітичні, комбіновані нейтралізатори і сажеуловітелі.

Принцип дії рідинних нейтралізаторів заснований на розчиненні або хімічній взаємодії токсичних компонентів відпрацьованих газів при пропущенні їх через рідину певного складу - воду, водний розчин сульфіту натрію, водний розчин двовуглекислої соди. Пропускання відпрацьованих газів дизелів через воду приводить до зменшення запаху, альдегіди поглинаються з ефективністю 0,5, а ефективність очищення від сажі досягає 0,6-0,8, при цьому трохи зменшується вміст бензапирена.

До недоліків рідинних нейтралізаторів відносяться велика маса і габарити, необхідність частої зміни робочого розчину, неефективність очистки СО, мала ефективність по відношенню до NO r

Термічний нейтралізатор (дожигатель) являє собою камеру згоряння, яка розміщується у випускному тракті двигуна для допалювання продуктів неповного згоряння палива. При цьому відзначається зниження викидів вуглеводнів в відпрацьованих газах приблизно в два, а монооксиду вуглецю - в 2-3 рази. До недоліків термічних нейтралізаторів в екологічному відношенні слід віднести підвищений вміст NO у відпрацьованих газах.

В каталітичних окислювальних нейтралізаторах з каталізаторами з благородних металів - платини, платини і паладію, платини і родію - досягається досить висока швидкість окислення СО і С г Н, у . Основним недоліком цього виду каталізатора є інтенсивне стирання дорогої поверхні сажею з адсорбованими на ній абразивними частинками нерозчинених солей металів, що призводить до зниження ефективності і ресурсу експлуатації пристрою.

Для комплексного захисту навколишнього середовища від викидів сажі і золи, зниження токсичності відпрацьованих газів і шуму автомобіля використовуються фільтри-нейтраліза- тори-глушники, як робочу силу елементів яких використовуються вироби з литого пористого алюмінієвого сплаву.

Зменшення маси транспортного засобу. Перспективним напрямком зниження забруднення атмосфери є зменшення маси транспортного засобу за рахунок використання алюмінієвих сплавів, кераміки, титану, пластмаси, композитних матеріалів і поліпшення його аеродинаміки. Дослідження показують, що ці заходи дозволять забезпечити зниження витрати палива на 15-30%.

Зниження власної маси транспортних засобів може здійснюватися за рахунок зміни конструкції агрегатів, удосконалення технологічних процесів виготовлення автомобілів і заміни матеріалів на більш легкі.

При створенні нових типів рухомого складу зниження власної маси закладається вже в процесі проектування, коли передбачають нові компонувальні схеми і полегшені конструкційні матеріали. Всі світові виробники транспортних засобів збільшили частку пластмас в кінцевої продукції, оскільки вони мають малу вагу, спрощену технологію і мінімальну трудомісткість виготовлення. Розроблено безліч матеріалів на основі полімерів, поліуретанів, полікарбонатів, поліпропіленів, ПВХ-пластикатів, поліамідів і т.д.

  • [1] Див .: Гапонов В. Л., Бадалян Л. X., Курдюков В. Н., Куренкова Т. І.Современние методи зниження шкідливих викидів з отработавшімігазамі автотранспорту.
 
<<   ЗМІСТ   >>